ΟΔΗΓΙΑ 2002/49/ΕΚ ΤΟΥ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟΥ ΚΟΙΝΟΒΟΥΛΙΟΥ ΚΑΙ ΤΟΥ ΣΥΜΒΟΥΛΙΟΥ της 25ης Ιουνίου 2002 σχετικά με την αξιολόγηση και τη διαχείριση του περιβαλλοντικού θορύβου

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ II

ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΔΕΙΚΤΕΣ ΘΟΡΥΒΟΥ

(που αναφέρονται στο άρθρο 6 της οδηγίας 2002/49/ΕΚ)

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Οι τιμές Lden και Lnight προσδιορίζονται με υπολογισμό στις θέσεις αξιολόγησης, σύμφωνα με τη μέθοδο που ορίζεται στο κεφάλαιο 2 και τα δεδομένα που περιγράφονται στο κεφάλαιο 3. Οι μετρήσεις δύνανται να εκτελούνται σύμφωνα με το κεφάλαιο 4.

2. ΚΟΙΝΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΤΟΥ ΘΟΡΥΒΟΥ

2.1. Γενικές διατάξεις — Θόρυβοι οδικής και σιδηροδρομικής κυκλοφορίας και βιομηχανικοί θόρυβοι

2.1.1. Δείκτες, εύρος συχνοτήτων και ορισμοί ζωνών συχνοτήτων

Οι υπολογισμοί του θορύβου ορίζονται ►C1 στο φάσμα συχνότητας ζωνών οκτάβας από 63 Hz έως 8 kHz ◄ . Τα αποτελέσματα των ζωνών συχνοτήτων παρέχονται στο αντίστοιχο διάστημα συχνοτήτων.

Οι υπολογισμοί εκτελούνται σε οκταβικές ζώνες για τους θορύβους οδικής και σιδηροδρομικής κυκλοφορίας και τους βιομηχανικούς θορύβους, εκτός από την ηχητική ισχύ πηγών θορύβου σιδηροδρομικής κυκλοφορίας, για την οποία χρησιμοποιούνται τριτοκταβικές ζώνες. Για τους θορύβους οδικής και σιδηροδρομικής κυκλοφορίας και τους βιομηχανικούς θορύβους, με βάση αυτά τα αποτελέσματα οκταβικών ζωνών, η A-σταθμισμένη μακροπρόθεσμη μέση ηχοστάθμη για την περίοδο της ημέρας, του βραδιού και της νύχτας, όπως ορίζεται στο παράρτημα Ι και αναφέρεται στο άρθρο 5 της οδηγίας 2002/49/ΕΚ, υπολογίζεται με τη μέθοδο που περιγράφεται στις ενότητες 2.1.2, 2.2, 2.3, 2.4 και 2.5. Για την οδική και σιδηροδρομική κυκλοφορία σε πολεοδομικά συγκροτήματα, η A-σταθμισμένη μακροπρόθεσμη μέση ηχοστάθμη καθορίζεται από τη συμβολή από τα οδικά και σιδηροδρομικά τμήματα, συμπεριλαμβανομένων των μεγάλων οδικών και σιδηροδρομικών αξόνων.

(2.1.1)

όπου

Ai δηλώνει την Α-σταθμισμένη διόρθωση σύμφωνα με το πρότυπο IEC 61672-1

i = δείκτης ζώνης συχνοτήτων

και T είναι το χρονικό διάστημα που αντιστοιχεί στην ημέρα, στο βράδυ ή στη νύχτα.

Παράμετροι θορύβου:

Lp	Στιγμιαία στάθμη ηχητικής πίεσης	[dB] (re. 2 10–5 Pa)
LAeq,LT	Συνολική μακροπρόθεσμη ηχοστάθμη L Aeq από όλες τις πηγές και πηγές εικόνας στο σημείο R	[dB] (re. 2 10–5 Pa)
LW	«Επιτόπια» στάθμη ηχητικής ισχύος μιας σημειακής πηγής (κινητής ή σταθερής)	[dB] (re. 10–12 W)
LW,i,dir	Κατευθυντική «επιτόπια» στάθμη ηχητικής ισχύος για την i-οστή ζώνη συχνοτήτων	[dB] (re. 10–12 W)
LW′	Μέση «επιτόπια» στάθμη ηχητικής ισχύος ανά μέτρο γραμμικής πηγής	[dB/m] (re. 10–12 W)

Άλλες φυσικές παράμετροι:

p	Πραγματική τιμή της στιγμιαίας ηχητικής πίεσης	[Pa]
p 0	Ηχητική πίεση αναφοράς = 2 10–5 Pa	[Pa]
W 0	Ηχητική ισχύς αναφοράς = 10–12 W	[watt]

2.1.2. Πλαίσιο ποιότητας

Ακρίβεια των τιμών εισόδου

Όλες οι τιμές εισόδου που επηρεάζουν το επίπεδο εκπομπών από μια πηγή προσδιορίζονται τουλάχιστον με ακρίβεια που αντιστοιχεί σε αβεβαιότητα ± 2 dB(A) στο επίπεδο εκπομπών της πηγής (αφήνοντας αμετάβλητες όλες τις άλλες παραμέτρους).

Χρήση προεπιλεγμένων τιμών

Κατά την εφαρμογή της μεθόδου, τα δεδομένα εισόδου αντικατοπτρίζουν την πραγματική χρήση. Σε γενικές γραμμές, δεν υπάρχει εξάρτηση από προεπιλεγμένες τιμές εισόδου ή παραδοχές. Οι προεπιλεγμένες τιμές εισόδου και παραδοχές είναι αποδεκτές εάν η συλλογή πραγματικών δεδομένων συνεπάγεται δυσανάλογα υψηλό κόστος.

Ποιότητα του λογισμικού που χρησιμοποιείται για τους υπολογισμούς

Το λογισμικό που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση των υπολογισμών πρέπει να αποδεικνύει τη συμμόρφωση με τις μεθόδους που περιγράφονται παρακάτω μέσω πιστοποίησης των αποτελεσμάτων σε σχέση με τις δοκιμαστικές εφαρμογές.

2.2. Θόρυβοι οδικής κυκλοφορίας

2.2.1. Περιγραφή της πηγής

Ταξινόμηση των οχημάτων

Οι πηγές θορύβου οδικής κυκλοφορίας καθορίζονται με συνδυασμό της εκπομπής θορύβου του καθενός από τα οχήματα που αποτελούν τη ροή της κυκλοφορίας. Τα οχήματα αυτά ομαδοποιούνται σε πέντε διακριτές κατηγορίες ανάλογα με τα χαρακτηριστικά εκπομπής θορύβου:

Κατηγορία 1

Ελαφρά μηχανοκίνητα οχήματα

Κατηγορία 2

Μεσαία βαρέα οχήματα

Κατηγορία 3

Βαρέα οχήματα

Κατηγορία 4

Μηχανοκίνητα δίκυκλα

Κατηγορία 5

Ανοικτή κατηγορία

Στην περίπτωση των μηχανοκίνητων δικύκλων, καθορίζονται δύο διακριτές υποκατηγορίες για τα μοτοποδήλατα και τις μοτοσικλέτες μεγαλύτερης ισχύος, δεδομένου ότι λειτουργούν με πολύ διαφορετικούς τρόπους οδήγησης και οι αριθμοί τους ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό.

Χρησιμοποιούνται οι τέσσερις πρώτες κατηγορίες, ενώ η πέμπτη κατηγορία είναι προαιρετική. Προβλέπεται να απαιτηθεί ο καθορισμός πρόσθετης κατηγορίας για τα νέα οχήματα που ενδέχεται να αναπτυχθούν στο μέλλον, τα οποία δύνανται να διαφέρουν σημαντικά ως προς την εκπομπή θορύβου. Η κατηγορία αυτή θα μπορούσε να περιλαμβάνει, για παράδειγμα, τα ηλεκτρικά ή υβριδικά οχήματα ή οχήματα που ίσως αναπτυχθούν στο μέλλον και τα οποία θα διαφέρουν αισθητά από εκείνα των κατηγοριών 1 έως 4.

Οι λεπτομέρειες των διαφόρων κατηγοριών οχημάτων παρατίθενται στον πίνακα [2.2.α].

Πίνακας [2.2.α]

Κατηγορίες οχημάτων

Κατηγορία	Ονομασία	Περιγραφή		Κατηγορία οχήματος στην έγκριση τύπου ΕΚ πλήρους οχήματος (1)
1	Ελαφρά μηχανοκίνητα οχήματα	Επιβατικά αυτοκίνητα, φορτηγά παραδόσεων ≤ 3,5 τόνων, SUV (2), MPV (3), καθώς και ρυμουλκούμενα οχήματα και τροχόσπιτα		M1 και N1
2	Μεσαία βαρέα οχήματα	Μεσαία βαρέα οχήματα, φορτηγά παραδόσεων > 3,5 τόνων, λεωφορεία, αυτοκινούμενα τροχόσπιτα κ.λπ. με δύο άξονες και τοποθέτηση δίδυμου ελαστικού επισώτρου στον οπίσθιο άξονα		M2, M3 και N2, N3
3	Βαρέα οχήματα	Βαρέα επαγγελματικά οχήματα, τουριστικά αυτοκίνητα, λεωφορεία με τρεις ή περισσότερους άξονες		M2 και N2 με ρυμουλκούμενο, M3 και N3
4	Μηχανοκίνητα δίκυκλα	4α	Δίκυκλα, τρίκυκλα και τετράκυκλα μοτοποδήλατα	L1, L2, L6
4	Μηχανοκίνητα δίκυκλα	4β	Μοτοσικλέτες με ή χωρίς πλευρικό κάνιστρο, τρίκυκλες και τετράκυκλες	L3, L4, L5, L7
5	Ανοικτή κατηγορία	Καθορίζονται ανάλογα με τις μελλοντικές ανάγκες		Δ/Υ
(1) Οδηγία 2007/46/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου, της 5ης Σεπτεμβρίου 2007, για τη θέσπιση πλαισίου για την έγκριση των μηχανοκίνητων οχημάτων και των ρυμουλκουμένων τους, και των συστημάτων, κατασκευαστικών στοιχείων και χωριστών τεχνικών μονάδων που προορίζονται για τα οχήματα αυτά. (ΕΕ L 263 της 9.10.2007, σ. 1). (2) Οχήματα ψυχαγωγίας/εργασίας. (3) Οχήματα πολλαπλών χρήσεων.

Αριθμός και θέση ισοδύναμων ηχητικών πηγών

Στο μοντέλο αυτό, κάθε όχημα (κατηγορία 1, 2, 3, 4 και 5) αναπαριστάται από μία και μόνο σημειακή πηγή που ακτινοβολεί ομοιόμορφα. Η πρώτη ανάκλαση πάνω στο οδόστρωμα αντιμετωπίζεται εμμέσως. Όπως απεικονίζεται στο σχήμα [2.2.α], η εν λόγω σημειακή πηγή τοποθετείται 0,05 m πάνω από το οδόστρωμα.

Σχήμα [2.2.α]

Θέση της ισοδύναμης σημειακής πηγής σε ελαφρά οχήματα (κατηγορία 1), βαρέα οχήματα (κατηγορίες 2 και 3) και δίκυκλα (κατηγορία 4)

Η ροή της κυκλοφορίας αναπαριστάται από γραμμική πηγή. Κατά τη μοντελοποίηση ενός δρόμου με πολλές λωρίδες κυκλοφορίας, κάθε λωρίδα πρέπει, στην ιδανική περίπτωση, να αναπαριστάται από μια γραμμική πηγή τοποθετημένη στο κέντρο κάθε λωρίδας κυκλοφορίας. Ωστόσο, είναι επίσης αποδεκτή η μοντελοποίηση με τοποθέτηση μίας γραμμικής πηγής στο μέσο μιας οδού διπλής κατεύθυνσης ή μίας γραμμικής πηγής ανά οδόστρωμα στην εξωτερική λωρίδα οδών με πολλές λωρίδες κυκλοφορίας.

Εκπομπές ηχητικής ισχύος

Γενικές παρατηρήσεις

Η ηχητική ισχύς της πηγής καθορίζεται στο «ημιελεύθερο πεδίο» και, ως εκ τούτου, η ηχητική ισχύς περιλαμβάνει την επίδραση της ανάκλασης του εδάφους που βρίσκεται ακριβώς κάτω από τη μοντελοποιημένη πηγή, όταν δεν υπάρχουν διαταρακτικά αντικείμενα στο άμεσο περιβάλλον εκτός από την ανάκλαση πάνω στο οδόστρωμα που δεν βρίσκεται ακριβώς κάτω από τη μοντελοποιημένη πηγή.

Ροή της κυκλοφορίας

Η εκπομπή θορύβου από τη ροή κυκλοφορίας αναπαριστάται με μια γραμμική πηγή που χαρακτηρίζεται από την κατευθυντική ηχητική ισχύ της ανά μέτρο και ανά συχνότητα. Αυτή αντιστοιχεί στο άθροισμα των εκπομπών θορύβου των μεμονωμένων οχημάτων της ροής κυκλοφορίας, λαμβανομένου υπόψη του χρόνου παραμονής των οχημάτων στο υπό εξέταση οδικό τμήμα. Η υλοποίηση μεμονωμένου οχήματος εντός της ροής απαιτεί την εφαρμογή ενός μοντέλου ροής κυκλοφορίας.

Εάν θεωρήσουμε σταθερή ροή κυκλοφορίας Qm οχημάτων της κατηγορίας m ανά ώρα, με μέση ταχύτητα vm (σε km/h), η κατευθυντική ηχητική ισχύς ανά μέτρο στη ζώνη συχνοτήτων i της γραμμικής πηγής LW′,eq,line,i,m ορίζεται ως εξής:

(2.2.1)

όπου LW,i,m είναι η κατευθυντική ηχητική ισχύς ενός μεμονωμένου οχήματος. Η LW′,m εκφράζεται σε dB (re. 10– 12 W/m). Αυτές οι στάθμες ηχητικής ισχύος υπολογίζονται για ►C1 κάθε οκταβική ζώνη i από 63 Hz έως 8 kHz ◄ .

Τα δεδομένα ροής κυκλοφορίας QM εκφράζονται ως ετήσιος μέσος όρος ανά ώρα, ανά χρονική περίοδο (ημέρα-βράδυ-νύχτα), ανά κατηγορία οχήματος και ανά γραμμική πηγή. Για όλες τις κατηγορίες, χρησιμοποιούνται δεδομένα εισόδου ροής κυκλοφορίας που αντλούνται από μετρήσεις της κυκλοφορίας και από κυκλοφοριακά μοντέλα.

Η ταχύτητα vm είναι η αντιπροσωπευτική ταχύτητα ανά κατηγορία οχήματος: στις περισσότερες περιπτώσεις είναι η χαμηλότερη ταχύτητα εκ των εξής δύο: της μέγιστης νόμιμης ταχύτητας για το υπό εξέταση τμήμα της οδού και της μέγιστης νόμιμης ταχύτητας για την υπό εξέταση κατηγορία του οχήματος.

Μεμονωμένο όχημα

Στη ροή της κυκλοφορίας, θεωρούμε ότι όλα τα οχήματα της κατηγορίας M κινούνται με την ίδια ταχύτητα, δηλαδή vm .

Η μοντελοποίηση οδικού οχήματος γίνεται μέσω ενός συνόλου μαθηματικών εξισώσεων που αναπαριστούν τις δύο κύριες πηγές θορύβου:

Θόρυβος κύλισης λόγω της αλληλεπίδρασης ελαστικών επισώτρων/οδοστρώματος·

Θόρυβος των συστημάτων προώθησης που παράγεται από το σύστημα κίνησης (κινητήρας, εξάτμιση κ.λπ.) του οχήματος.

Ο αεροδυναμικός θόρυβος έχει ενσωματωθεί στην πηγή του θορύβου κύλισης.

Για ελαφρά, μεσαία και βαρέα μηχανοκίνητα οχήματα (κατηγορίες 1, 2 και 3), η συνολική ηχητική ισχύς αντιστοιχεί στο ενεργητικό άθροισμα του θορύβου κύλισης και του θορύβου των συστημάτων προώθησης. Συνεπώς, η συνολική στάθμη ηχητικής ισχύος των γραμμικών πηγών m = 1, 2 ή 3 ορίζεται ως εξής:

(2.2.2)

όπου LWR,i,m είναι η στάθμη ηχητικής ισχύος του θορύβου κύλισης και LWP,i,m είναι η στάθμη ηχητικής ισχύος του θορύβου των συστημάτων προώθησης. Αυτό ισχύει για όλες τις κλίμακες ταχύτητας. Για ταχύτητες κάτω των 20 km/h ισχύει η ίδια στάθμη ηχητικής ισχύος που ορίζεται με τον τύπο για vm = 20 km/h.

Για δίκυκλα (κατηγορία 4), εξετάζεται μόνο ο θόρυβος των συστημάτων προώθησης για την πηγή:

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

(2.2.3)

Αυτό ισχύει για όλες τις κλίμακες ταχύτητας. Για ταχύτητες κάτω των 20 km/h ισχύει η ίδια στάθμη ηχητικής ισχύος που ορίζεται με τον τύπο για vm = 20 km/h.

2.2.2. Συνθήκες αναφοράς

Οι εξισώσεις και οι συντελεστές της πηγής ισχύουν για τις εξής συνθήκες αναφοράς:

—

σταθερή ταχύτητα οχήματος

—

επίπεδη οδό

—

θερμοκρασία αέρα τref = 20 °C

—

εικονικό οδόστρωμα αναφοράς, αποτελούμενο από μέσο μείγμα πυκνού ασφαλτικού σκυροδέματος 0/11 και σκυρομαστιχικής ασφάλτου 0/11, ηλικίας μεταξύ 2 και 7 ετών, που βρίσκεται σε αντιπροσωπευτική κατάσταση συντήρησης

—

ξηρό οδόστρωμα

—

χωρίς ελαστικά επίσωτρα με καρφιά

2.2.3. Θόρυβος κύλισης

Γενική εξίσωση

Η στάθμη ηχητικής ισχύος του θορύβου κύλισης στη ζώνη συχνοτήτων i για όχημα κατηγορίας M = 1, 2 ή 3 ορίζεται ως εξής:

(2.2.4)

Οι συντελεστές AR,i,m και BR,i,m δίνονται σε οκταβικές ζώνες για κάθε κατηγορία οχημάτων και για ταχύτητα αναφοράς vref = 70 km/h. Η ΔLWR,i,m αντιστοιχεί στο άθροισμα των συντελεστών διόρθωσης που εφαρμόζονται για τις εκπομπές θορύβου κύλισης για ειδικές συνθήκες της οδού ή του οχήματος που παρεκκλίνουν από τις συνθήκες αναφοράς:

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

(2.2.5)

Η ΔLWR,road,i,m αντιπροσωπεύει την επίδραση που ασκεί στον θόρυβο κύλισης το οδόστρωμα με ακουστικές ιδιότητες διαφορετικές από εκείνες του εικονικού οδοστρώματος αναφοράς που ορίζονται στο κεφάλαιο 2.2.2. Περιλαμβάνει την επίδραση τόσο στη διάδοση όσο και στη δημιουργία του ήχου.

Η ΔLstudded tyres,i,m είναι ένας συντελεστής διόρθωσης που αντιπροσωπεύει τον υψηλότερο θόρυβο κύλισης των ελαφρών οχημάτων που είναι εξοπλισμένα με ελαστικά με καρφιά.

Η ΔLWR,acc,i,m αντιπροσωπεύει την επίδραση που ασκεί μια διασταύρωση με φωτεινούς σηματοδότες ή κυκλικό κόμβο στον θόρυβο κύλισης. Ενσωματώνει την επίδραση που έχει η διακύμανση ταχύτητας στον θόρυβο.

Η ΔLW,temp είναι μια διόρθωση για μέση θερμοκρασία τ διαφορετική από τη θερμοκρασία αναφοράς τref = 20 °C.

Διόρθωση για ελαστικά επίσωτρα με καρφιά

Σε περιπτώσεις όπου σημαντικός αριθμός ελαφρών οχημάτων στη ροή κυκλοφορίας χρησιμοποιούν ελαστικά με καρφιά κατά τη διάρκεια αρκετών μηνών κάθε έτος, λαμβάνεται υπόψη η επαγόμενη επίδραση στον θόρυβο κύλισης. Για κάθε όχημα της κατηγορίας m = 1 που είναι εφοδιασμένο με ελαστικά με καρφιά, η εξαρτώμενη από την ταχύτητα αύξηση της εκπομπής θορύβου κύλισης αξιολογείται ως εξής:

Δstud,i (v) =

a i + b i × lg(50/70) for v < 50 km/h

(2.2.6)

a i + b i × lg(v/70) for 50 ≤ v ≤ 90 km/h

a i + b i × lg(90/70) for v > 90 km/h

Όπου οι συντελεστές ai και bi δίνονται για κάθε οκταβική ζώνη.

Η αύξηση των εκπομπών θορύβου κύλισης αποδίδεται αποκλειστικά και μόνο με βάση την αναλογία των ελαφρών οχημάτων που χρησιμοποιούν ελαστικά με καρφιά και κατά τη διάρκεια περιορισμένης περιόδου TS (σε μήνες) κατά τη διάρκεια του έτους. Εάν Qstud,ratio είναι το μέσο ποσοστό του συνολικού όγκου των ελαφρών οχημάτων εξοπλισμένων με ελαστικά με καρφιά ανά ώρα κατά τη διάρκεια της περιόδου Ts (σε μήνες), τότε η ετήσια μέση αναλογία των οχημάτων που είναι εξοπλισμένα με ελαστικά με καρφιά ps εκφράζεται ως εξής:

(2.2.7)

Η προκύπτουσα διόρθωση που θα εφαρμοστεί στις εκπομπές ηχητικής ισχύος του θορύβου κύλισης που οφείλονται στη χρήση ελαστικών με καρφιά για οχήματα της κατηγορίας m = 1 σε ζώνη συχνοτήτων i είναι η εξής:

(2.2.8)

Για τα οχήματα όλων των άλλων κατηγοριών δεν εφαρμόζεται καμία διόρθωση:

ΔLstuddedtyres,i,m ≠ 1 = 0

(2.2.9)

Επίδραση της θερμοκρασίας του αέρα στη διόρθωση του θορύβου κύλισης

Η θερμοκρασία του αέρα επηρεάζει τις εκπομπές θορύβου κύλισης· η στάθμη ηχητικής ισχύος του θορύβου κύλισης μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα. Η επίδραση αυτή λαμβάνεται υπόψη στη διόρθωση οδοστρώματος. Οι διορθώσεις οδοστρώματος συνήθως αξιολογούνται σε θερμοκρασία αέρα τref = 20 °C. Σε περίπτωση διαφορετικής μέσης ετήσιας θερμοκρασίας αέρα °C, ο θόρυβος οδοστρώματος διορθώνεται ως εξής:

ΔLW,temp,m (τ) = Km × (τref – τ)

(2.2.10)

Η διόρθωση για τον θόρυβο είναι θετική (δηλαδή αυξάνεται ο θόρυβος) σε θερμοκρασίες κάτω από 20 °C και αρνητική (δηλαδή μειώνεται ο θόρυβος) σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Ο συντελεστής K εξαρτάται από το οδόστρωμα και τα χαρακτηριστικά των ελαστικών επισώτρων και, ως ένα βαθμό, και από τη συχνότητα. Εφαρμόζεται γενικός συντελεστής Km = 1 = 0,08 dB/°C για ελαφρά οχήματα (κατηγορίας 1) και Km = 2 = Km = 3 = 0,04 dB/°C για βαρέα οχήματα (κατηγοριών 2 και 3) για όλα τα οδοστρώματα. Ο συντελεστής διόρθωσης εφαρμόζεται εξίσου σε όλες τις οκταβικές ζώνες από 63 έως 8 000 Hz.

2.2.4. Θόρυβος συστημάτων προώθησης

Γενική εξίσωση

Ο θόρυβος των συστημάτων προώθησης περιλαμβάνει όλους τους θορύβους που παράγουν ο κινητήρας, η εξάτμιση, τα συστήματα οδοντωτών τροχών, η εισαγωγή αέρα κ.λπ. Η στάθμη ηχητικής ισχύος του θορύβου των συστημάτων προώθησης στη ζώνη συχνοτήτων i για όχημα κατηγορίας m ορίζεται ως εξής:

(2.2.11)

Οι συντελεστές AP,i,m και BP,i,m δίνονται σε οκταβικές ζώνες για κάθε κατηγορία οχημάτων και για ταχύτητα αναφοράς vref = 70 km/h.

Η ΔLWP,i,m αντιστοιχεί στο άθροισμα των συντελεστών διόρθωσης που εφαρμόζονται για τις εκπομπές θορύβου των συστημάτων προώθησης για ειδικές συνθήκες οδήγησης ή περιφερειακές συνθήκες που παρεκκλίνουν από τις συνθήκες αναφοράς:

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

(2.2.12)

Η ΔLWP,road,i,m αντιπροσωπεύει την επίδραση του οδοστρώματος στον θόρυβο των συστημάτων προώθησης μέσω απορρόφησης. Ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με το κεφάλαιο 2.2.6.

Η ΔLWP,acc,i,m και η ΔLWP,grad,i,m αντιπροσωπεύουν την επίδραση των κλίσεων της οδού, καθώς και της επιτάχυνσης και επιβράδυνσης του οχήματος σε κόμβους. Υπολογίζονται σύμφωνα με τα κεφάλαια 2.2.4 και 2.2.5 αντίστοιχα.

Επίδραση των κλίσεων της οδού

Η κλίση της οδού επιδρά με δύο τρόπους στις εκπομπές θορύβου του οχήματος: πρώτον, επηρεάζει την ταχύτητα του οχήματος και, ως εκ τούτου, τις εκπομπές του θορύβου κύλισης και του θορύβου των συστημάτων προώθησης του οχήματος και, δεύτερον, επηρεάζει τόσο το φορτίο όσο και την ταχύτητα του κινητήρα μέσω της επιλογής ταχύτητας και, ως εκ τούτου, τις εκπομπές του θορύβου των συστημάτων προώθησης του οχήματος. Στο παρόν τμήμα εξετάζονται μόνον οι επιπτώσεις επί του θορύβου των συστημάτων προώθησης, όπου η ταχύτητα θεωρείται σταθερή.

Η επίδραση της κλίσης της οδού στον θόρυβο των συστημάτων προώθησης λαμβάνεται υπόψη με διόρθωση ΔLWP,grad,m που αποτελεί συνάρτηση της κλίσης s (σε %), της ταχύτητας του οχήματος vm (σε km/h) και της κατηγορίας του οχήματος m. Στην περίπτωση ροής κυκλοφορίας δύο κατευθύνσεων, είναι απαραίτητος ο διαχωρισμός της ροής σε δύο συνιστώσες και η διόρθωση κατά το ήμισυ σε ανηφόρα και κατά το ήμισυ σε κατηφόρα. Η διόρθωση αποδίδεται σε όλες τις οκταβικές ζώνες εξίσου:

Για m = 1

ΔLWP,grad,i,m = 1 (vm ) =

για s < – 6 %

(2.2.13)

για – 6 % ≤ s ≤ 2 %

για s > 2 %

Για m = 2

ΔLWP,grad,i,m = 2 (vm ) =

για s < – 4 %

(2.2.14)

για – 4 % ≤ s ≤ 0 %

για s > 0 %

Για m = 3

ΔLWP,grad,i,m = 3 (vm ) =

για s < – 4 %

(2.2.15)

για – 4 % ≤ s ≤ 0 %

για s > 0 %

Για m = 4

ΔLWP,grad,i,m = 4 = 0

(2.2.16)

Η διόρθωση ΔLWP,grad,m περιλαμβάνει εμμέσως την επίδραση που έχει η κλίση στην ταχύτητα.

2.2.5. Επίδραση της επιτάχυνσης και επιβράδυνσης των οχημάτων

Πριν και μετά τις διασταυρώσεις με φωτεινούς σηματοδότες και κυκλικούς κόμβους, εφαρμόζεται διόρθωση για την επίδραση της επιτάχυνσης και επιβράδυνσης, όπως περιγράφεται κατωτέρω.

Οι διορθώσεις για τον θόρυβο κύλισης, ΔLWR,acc,m,k , και για τον θόρυβο των συστημάτων προώθησης, ΔLWP,acc,m,k , αποτελούν γραμμικές συναρτήσεις της απόστασης x (σε m) της σημειακής πηγής από το πλησιέστερο σημείο τομής της αντίστοιχης γραμμικής πηγής με άλλη γραμμική πηγή. Αποδίδονται σε όλες τις οκταβικές ζώνες εξίσου:

[EUR-Lex]	(2.2.17)
[EUR-Lex]	(2.2.18)

Οι συντελεστές CR,m,k και CP,m,k εξαρτώνται από το είδος της διακλάδωσης k (k = 1 για διασταύρωση με φωτεινούς σηματοδότες, και k = 2 για κυκλικό κόμβο) και δίνονται για κάθε κατηγορία οχημάτων. Η διόρθωση περιλαμβάνει την επίδραση της αλλαγής ταχύτητας όταν τα οχήματα πλησιάζουν ή απομακρύνονται από διασταύρωση ή κυκλικό κόμβο.

Σημειώνεται ότι σε απόσταση |x| ≥ 100 m, ΔLWR,acc,m,k = ΔLWP,acc,m,k = 0.

2.2.6. Επίδραση του είδους του οδοστρώματος

Γενικές αρχές

Για τα οδοστρώματα με ακουστικές ιδιότητες διαφορετικές από εκείνες του οδοστρώματος αναφοράς, εφαρμόζεται φασματική διόρθωση τόσο για τον θόρυβο κύλισης όσο και για τον θόρυβο των συστημάτων προώθησης.

Η διόρθωση οδοστρώματος για τις εκπομπές θορύβου κύλισης δίνεται ως εξής:

(2.2.19)

όπου

αi,m είναι η φασματική διόρθωση σε dB στην ταχύτητα αναφοράς vref για την κατηγορία m (1, 2 ή 3) και ζώνη φάσματος i.

βm είναι η επίδραση της ταχύτητας στη μείωση του θορύβου κύλισης για την κατηγορία m (1, 2 ή 3) και είναι ίδια για όλες τις ζώνες συχνοτήτων.

Η διόρθωση οδοστρώματος για τις εκπομπές θορύβου των συστημάτων προώθησης δίνεται από τον τύπο:

ΔLWP,road,i,m = min{αi,m ;0}

(2.2.20)

Τα απορροφητικά οδοστρώματα μειώνουν τον θόρυβο των συστημάτων προώθησης, ενώ τα μη απορροφητικά οδοστρώματα δεν τον αυξάνουν.

Η επίδραση της ηλικίας στις ιδιότητες του θορύβου οδοστρώματος

Τα χαρακτηριστικά θορύβου των οδοστρωμάτων ποικίλλουν ανάλογα με την ηλικία και το επίπεδο συντήρησης, παρουσιάζοντας αυξητική τάση ως προς τον θόρυβο με την πάροδο του χρόνου. Στην παρούσα μέθοδο, οι παράμετροι του οδοστρώματος που χρησιμοποιούνται είναι αντιπροσωπευτικές των ακουστικών επιδόσεων του μέσου τύπου οδοστρώματος κατά τη διάρκεια της αντιπροσωπευτικής διάρκειας ζωής του και θεωρώντας ότι γίνεται ορθή συντήρηση.

2.3. Θόρυβος σιδηροδρομικής κυκλοφορίας

2.3.1. Περιγραφή της πηγής

Ταξινόμηση των οχημάτων

Ορισμός οχήματος και αμαξοστοιχίας

Για τους σκοπούς της παρούσας μεθόδου υπολογισμού του θορύβου, ως όχημα νοείται οποιαδήποτε μεμονωμένη σιδηροδρομική υπομονάδα αμαξοστοιχίας (συνήθως μηχανή έλξης, αυτοκινούμενη άμαξα, ρυμουλκούμενη άμαξα ή φορτάμαξα) που μπορεί να κινηθεί ανεξάρτητα και δύναται να αποσπαστεί από την υπόλοιπη αμαξοστοιχία. Είναι δυνατόν να ισχύουν ειδικές περιστάσεις για υπομονάδες μιας αμαξοστοιχίας οι οποίες αποτελούν μέρος ενός μη αποσπώμενου συνόλου, π.χ. χρησιμοποιούν κοινό φορείο. Για τους σκοπούς της παρούσας μεθόδου υπολογισμού, όλες οι υπομονάδες αυτές ομαδοποιούνται σε ένα και μόνο όχημα.

Για τους σκοπούς της παρούσας μεθόδου υπολογισμού, μια αμαξοστοιχία αποτελείται από αρκετά συνδεδεμένα οχήματα.

Ο πίνακας [2.3.α] καθορίζει μια κοινή ορολογία για την περιγραφή των τύπων οχημάτων που περιλαμβάνονται στη βάση δεδομένων πηγής. Παρουσιάζει τις σχετικές περιγραφές που χρησιμοποιούνται για την ταξινόμηση των οχημάτων στο σύνολό τους. Οι εν λόγω περιγραφές αντιστοιχούν στις ιδιότητες του οχήματος που επηρεάζουν την ακουστική κατευθυντική ηχητική ισχύ ανά μέτρο μήκους της ισοδύναμης γραμμικής πηγής που χρησιμοποιήθηκε ως πρότυπο.

Ο αριθμός των οχημάτων για κάθε τύπο καθορίζεται στο καθένα από τα τμήματα τροχιάς για το καθένα από τα χρονικά διαστήματα που πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό του θορύβου. Εκφράζεται ως ο μέσος όρος οχημάτων ανά ώρα, που προκύπτει από τη διαίρεση του συνολικού αριθμού των οχημάτων που ταξιδεύουν σε μια δεδομένη χρονική περίοδο με τη διάρκεια της εν λόγω χρονικής περιόδου σε ώρες (π.χ. 24 οχήματα σε 4 ώρες σημαίνει 6 οχήματα ανά ώρα). Χρησιμοποιούνται όλοι οι τύποι οχημάτων που κινούνται σε κάθε τμήμα τροχιάς.

Πίνακας [2.3.α]

Ταξινόμηση και περιγραφές για σιδηροδρομικά οχήματα

Ψηφίο	1	2	3	4
Περιγραφή	Τύπος οχήματος	Αριθμός αξόνων ανά όχημα	Τύπος πέδης	Μέτρο σχετικό με τους τροχούς
Επεξήγηση της περιγραφής	Γράμμα που περιγράφει τον τύπο	Ο πραγματικός αριθμός αξόνων	Γράμμα που περιγράφει τον τύπο πέδης	Γράμμα που περιγράφει τον τύπο του μέτρου περιορισμού θορύβου
Πιθανές περιγραφές	h όχημα υψηλής ταχύτητας (>200 km/h)	1	c πέδιλο από χυτοσίδηρο	n κανένα μέτρο
	m αυτοκινούμενες επιβατάμαξες	2	k πέδιλα από σύνθετο υλικό ή πυροσυσσωματωμένα μέταλλα	d αποσβεστήρες
	p ρυμουλκούμενες επιβατάμαξες	3	n πέδη χωρίς πέδιλα στην επιφάνεια κύλισης, π.χ. πέδη με δίσκο ή τύμπανο ή μαγνητική πέδη	s πετάσματα
	c αστικό τραμ ή υπόγειος σιδηρόδρομος ελαφρού τύπου αυτοκινούμενη και μη αυτοκινούμενη επιβατάμαξα	4		o άλλα
	d πετρελαιομηχανή	κ.λπ.
	e ηλεκτροκίνητη μηχανή
	a οποιαδήποτε γενική φορτάμαξα
	o άλλα (π.χ. συντήρηση οχημάτων κ.λπ.)

Ταξινόμηση των γραμμών και της δομής στήριξης

Οι υφιστάμενες γραμμές μπορεί να διαφέρουν, δεδομένου ότι υπάρχουν αρκετά στοιχεία που συμβάλλουν στις ηχητικές ιδιότητές τους και τις χαρακτηρίζουν. Οι τύποι γραμμών που χρησιμοποιούνται στην παρούσα μέθοδο αναφέρονται στον πίνακα [2.3.β] κατωτέρω. Ορισμένα από τα στοιχεία ασκούν μεγάλη επίδραση στις ακουστικές ιδιότητες, ενώ άλλα ασκούν μόνο δευτερεύουσα επίδραση. Σε γενικές γραμμές, τα σημαντικότερα στοιχεία που επηρεάζουν τις εκπομπές θορύβου σιδηροδρομικής κυκλοφορίας είναι: η τραχύτητα της κεφαλής της σιδηροτροχιάς, η ακαμψία του υποθέματος της σιδηροτροχιάς, η βάση της σιδηροτροχιάς, οι αρμοί της σιδηροτροχιάς και η ακτίνα καμπυλότητας της σιδηροτροχιάς. Εναλλακτικά, μπορεί να οριστεί το σύνολο των ιδιοτήτων της σιδηροτροχιάς και, στην περίπτωση αυτή, οι δύο ουσιώδεις ακουστικές παράμετροι είναι η τραχύτητα της κεφαλής της σιδηροτροχιάς και η τιμή απόσβεσης για τροχιά σύμφωνα με το πρότυπο ISO 3095, μαζί με την ακτίνα καμπυλότητας της σιδηροτροχιάς.

Ως τμήμα τροχιάς νοείται ένα μέρος μιας ενιαίας τροχιάς, σε σιδηροδρομική γραμμή ή σταθμό ή μηχανοστάσιο, επί του οποίου οι φυσικές ιδιότητες και τα βασικά δομικά στοιχεία της τροχιάς δεν μεταβάλλονται.

Ο πίνακας [2.3.β] καθορίζει μια κοινή ορολογία για την περιγραφή των τύπων τροχιάς που περιλαμβάνονται στη βάση δεδομένων πηγής.

Πίνακας [2.3.β]

Ψηφίο	1	2	3	4	5	6
Περιγραφή	Βάση σιδηροτροχιάς	Τραχύτητα κεφαλής σιδηροτροχιάς	Τύπος υποθέματος σιδηροτροχιάς	Πρόσθετα μέτρα	Αρμοί σιδηροτροχιάς	Καμπυλότητα
Επεξήγηση της περιγραφής	Τύπος βάσης σιδηροτροχιάς	Δείκτης τραχύτητας	►M6 Αποτελεί ένδειξη της «δυναμικής» ακαμψίας ◄	Γράμμα που περιγράφει την ακουστική διάταξη	Ύπαρξη αρμών και διάκενων	Δηλώνει την ακτίνα καμπυλότητας σε m
Επιτρεπόμενοι κωδικοί	Β Σκύρα	E Καλά συντηρημένη και πολύ λεία	S Μαλακό (150-250 MN/m)	N Κανένα	N Κανένα	N Ευθεία τροχιά
	S Τροχιά επί πλακών	M Κανονικά συντηρημένη	M Μέτριο (250 έως 800 MN/m)	D Αποσβεστήρας σιδηροτροχιάς	S Μονός αρμός ή αλλαγή τροχιάς	L Χαμηλή (1 000 -500 m)
	L Γέφυρα επί σκύρων	N Χωρίς καλή συντήρηση	►M6 H Σκληρό (800-1 000 MN/m) ◄	Β Χαμηλός φραγμός	D Δύο αρμοί ή αλλαγές τροχιάς ανά 100 m	M Μέτρια (μικρότερη από 500 m και μεγαλύτερη από 300 m)
	N Γέφυρα χωρίς σκύρα	Β Χωρίς συντήρηση και σε κακή κατάσταση		A Πλάκα απορρόφησης σε τροχιά επί πλακών	M Άνω των δύο αρμών ή αλλαγών τροχιάς ανά 100 m	H Υψηλή (μικρότερη από 300 m)
	Τ Ενσωματωμένη σιδηροτροχιά			E Ενσωματωμένη γραμμή
	O Άλλα			O Άλλα

Αριθμός και θέση των ισοδύναμων ηχητικών πηγών

Σχήμα [2.3.α]

Θέση ισοδύναμων πηγών θορύβου

Οι διάφορες ισοδύναμες γραμμικές πηγές θορύβου τοποθετούνται σε διάφορα ύψη και στο κέντρο της τροχιάς. Όλα τα ύψη αναφέρονται στο επίπεδο που εφάπτεται με τις δύο άνω επιφάνειες των δύο σιδηροτροχιών.

Οι ισοδύναμες πηγές περιλαμβάνουν διαφορετικές φυσικές πηγές (δείκτης p). Αυτές οι φυσικές πηγές κατατάσσονται σε διαφορετικές κατηγορίες ανάλογα με τον μηχανισμό δημιουργίας, και είναι οι εξής: 1) ο θόρυβος κύλισης (που περιλαμβάνει μεταξύ άλλων τους κραδασμούς της βάσης της σιδηροτροχιάς και τους κραδασμούς των τροχών, αλλά και τον θόρυβο της υπερκατασκευής των φορταμαξών)· 2) ο θόρυβος έλξης· 3) ο αεροδυναμικός θόρυβος· 4) ο κτυπογενής θόρυβος (από διασταυρώσεις, αλλαγές τροχιάς και διακλαδώσεις)· 5) ο θόρυβος στριγκλίσματος· και 6) ο θόρυβος που οφείλεται σε πρόσθετες επιδράσεις, όπως γέφυρες και κοιλαδογέφυρες.

Η τραχύτητα των τροχών και των κεφαλών της σιδηροτροχιάς, μέσω τριών τρόπων μετάδοσης στις ακτινοβολούσες επιφάνειες (σιδηροτροχιές, τροχοί και υπερκατασκευή), παράγει τον θόρυβο κύλισης. Ο θόρυβος κύλισης κατανέμεται σε h = 0,5 m (ακτινοβολούσα επιφάνεια Α) και αναπαριστά τη συνεισφορά της τροχιάς, συμπεριλαμβανομένης της επίδρασης της επιφάνειας της τροχιάς, ιδίως δε των τροχιών επί πλακών (σύμφωνα με το τμήμα διάδοσης), τη συνεισφορά των τροχών και τη συνεισφορά της υπερκατασκευής του οχήματος στη δημιουργία του θορύβου (σε εμπορευματικές αμαξοστοιχίες).

Τα ύψη των ισοδύναμων πηγών όσον αφορά τον θόρυβο έλξης ποικίλλουν μεταξύ 0,5 m (πηγή Α) και 4,0 m (πηγή Β), ανάλογα με τη φυσική θέση του συγκεκριμένου δομικού στοιχείου. Πηγές όπως τα συστήματα μετάδοσης με οδοντωτούς τροχούς και οι ηλεκτροκινητήρες βρίσκονται συχνά σε ύψος 0,5 m (πηγή Α). Οι περσίδες και τα ανοίγματα αερισμού μπορεί να βρίσκονται σε διάφορα ύψη, ενώ οι εξατμίσεις ντιζελοκίνητων οχημάτων βρίσκονται συχνά στο ύψος της οροφής 4,0 m (πηγή Β). Άλλες πηγές έλξης, όπως οι ανεμιστήρες ή τα συγκροτήματα ντιζελοκινητήρων, μπορεί να βρίσκονται σε ύψος 0,5 m (πηγή Α) ή 4,0 m (πηγή Β). Εάν το ακριβές ύψος της πηγής βρίσκεται μεταξύ των υψών του μοντέλου, η ηχητική ενέργεια κατανέμεται αναλογικά στα ύψη της πλησιέστερης παρακείμενης πηγής.

Για τον λόγο αυτόν, προβλέπονται δύο ύψη πηγής με την εν λόγω μέθοδο, στα 0,5 m (πηγή Α) και στα 4,0 m (πηγή Β), και η ισοδύναμη ακουστική ισχύς που συνδέεται με το κάθε ύψος κατανέμεται μεταξύ των δύο αναλόγως της συγκεκριμένης διάταξης των πηγών για τον τύπο της μονάδας.

Οι επιδράσεις του αεροδυναμικού θορύβου συνδέονται με την πηγή στα 0,5 m (που αναπαριστά τα καλύμματα και τα πετάσματα, πηγή Α) και με την πηγή στα 4,0 m (μοντελοποίηση όλης της οροφής και του παντογράφου, πηγή Β). Η επιλογή των 4,0 m για την επίδραση του παντογράφου είναι γνωστό ότι αποτελεί απλό μοντέλο και πρέπει να εξεταστεί προσεκτικά εάν στόχος είναι η επιλογή κατάλληλου ύψους για το ηχοπέτασμα.

Ο κτυπογενής θόρυβος συνδέεται με την πηγή στα 0,5 m (πηγή Α).

Ο θόρυβος στριγκλίσματος συνδέεται με τις πηγές στα 0,5 m (πηγή Α).

Ο θόρυβος από γέφυρες συνδέεται με την πηγή στα 0,5 m (πηγή Α).

2.3.2. Εκπομπές ηχητικής ισχύος

Γενικές εξισώσεις

Μεμονωμένο όχημα

Το μοντέλο για τον θόρυβο σιδηροδρομικής κυκλοφορίας, κατ' αναλογία του θορύβου οδικής κυκλοφορίας, περιγράφει τις εκπομπές ηχητικής ισχύος θορύβου ενός ειδικού συνδυασμού τύπου οχήματος και τύπου τροχιάς που πληροί μια δέσμη απαιτήσεων οι οποίες περιγράφονται στην ταξινόμηση του οχήματος και της τροχιάς, όσον αφορά ένα σύνολο ηχητικής ισχύος ανά όχημα (LW,0).

Ροή της κυκλοφορίας

Οι εκπομπές θορύβου από τη ροή της κυκλοφορίας σε κάθε τροχιά αναπαριστώνται από ένα σύνολο δύο γραμμικών πηγών που χαρακτηρίζονται από την κατευθυντική ηχητική ισχύ ανά μέτρο και ανά ζώνη συχνοτήτων. Αυτό αντιστοιχεί στο άθροισμα των ηχητικών εκπομπών των μεμονωμένων οχημάτων που διέρχονται στο πλαίσιο της ροής της κυκλοφορίας και, όταν πρόκειται συγκεκριμένα για οχήματα εν στάσει, λαμβάνει υπόψη τον χρόνο που δαπανούν τα οχήματα στο υπό εξέταση τμήμα της σιδηροδρομικής γραμμής.

Η κατευθυντική ηχητική ισχύς ανά μέτρο και ανά ζώνη συχνοτήτων, που οφείλεται σε όλα τα οχήματα που διέρχονται από κάθε τμήμα τροχιάς για τον τύπο τροχιάς (j), ορίζεται:

—

για κάθε ζώνη συχνοτήτων (i),

—

για κάθε συγκεκριμένο ύψος πηγής (h) (για πηγές στα 0,5 m h = 1, στα 4,0 m h = 2),

και είναι το άθροισμα των ενεργειών όλων των συνεισφορών από όλα τα οχήματα που κινούνται στο συγκεκριμένο j-οστό τμήμα της τροχιάς. Οι συνεισφορές αυτές προέρχονται:

—

από όλους τους τύπους οχημάτων (t),

—

σε διαφορετικές ταχύτητες (s),

—

υπό τις συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας (σταθερή ταχύτητα) (c),

—

για κάθε τύπο φυσικής πηγής (κύλιση, κτύποι, στριγκλίσματα, έλξη, αεροδυναμικές παράμετροι και πηγές που ασκούν πρόσθετη επίδραση, π.χ. ο θόρυβος από γέφυρες) (p).

Για τον υπολογισμό της κατευθυντικής ηχητικής ισχύος ανά μέτρο (εισαγωγή στο τμήμα διάδοσης) που οφείλεται στη μέση σύνθεση της κυκλοφορίας στο j-οστό τμήμα της τροχιάς, χρησιμοποιείται ο εξής τύπος:

(2.3.1)

όπου

Tref

η χρονική περίοδος αναφοράς για την οποία εξετάζεται η μέση κυκλοφορία

ο συνολικός αριθμός των υφιστάμενων συνδυασμών i, t, s, c, p για κάθε j-οστό τμήμα της τροχιάς

ο δείκτης των τύπων οχημάτων στο j-οστό τμήμα της τροχιάς

ο δείκτης της ταχύτητας της αμαξοστοιχίας: ο αριθμός των υφιστάμενων δεικτών είναι ίσος με τον αριθμό των διαφόρων μέσων ταχυτήτων αμαξοστοιχίας στο j-οστό τμήμα της τροχιάς

ο δείκτης για τις συνθήκες λειτουργίας: 1 (για συνεχή ταχύτητα), 2 (για βραδυπορία)

ο δείκτης για τύπους φυσικών πηγών: 1 (για τον θόρυβο κύλισης και τον κτυπογενή θόρυβο), 2 (στριγκλίσματα σε στροφές), 3 (θόρυβος έλξης), 4 (αεροδυναμικός θόρυβος), 5 (πρόσθετες επιδράσεις)

LW′,eq,line,x

x-οστή κατευθυντική ηχητική ισχύς ανά μέτρο για γραμμική πηγή συνδυασμού των t, s, c, p σε κάθε j-οστό τμήμα της τροχιάς

Εάν θεωρήσουμε σταθερή ροή Q οχημάτων ανά ώρα, με μέση ταχύτητα v, θα υπάρχει κατά μέσο όρο σε κάθε χρονική στιγμή ισοδύναμος αριθμός Q/v οχημάτων ανά μονάδα μήκους του σιδηροδρομικού τμήματος. Οι εκπομπές θορύβου της ροής οχημάτων από την άποψη της κατευθυντικής ηχητικής ισχύος ανά μέτρο LW′,eq,line [εκφραζόμενες σε dB/m (re. 10– 12 W)] ενσωματώνονται ως εξής:

[EUR-Lex] (για c=1)

(2.3.2)

όπου

—

Q είναι ο μέσος αριθμός οχημάτων ανά ώρα στο j-οστό τμήμα της τροχιάς για τον τύπο οχήματος t , για μέση ταχύτητα αμαξοστοιχίας s και συνθήκες λειτουργίας c

—

v είναι η ταχύτητα [km/h] στο j-οστό τμήμα της τροχιάς για τον τύπο οχήματος t και για μέση ταχύτητα αμαξοστοιχίας s

—

LW,0,dir είναι η στάθμη της κατευθυντικής ηχητικής ισχύος (κύλιση, κτύποι, στριγκλίσματα, πέδηση, έλξη, αεροδυναμικές παράμετροι, άλλες επιδράσεις) ενός μεμονωμένου οχήματος στις κατευθύνσεις ψ, φ, οριζόμενη αναφορικά με την κατεύθυνση κίνησης του οχήματος (βλ. σχήμα [2.3.β])

Σε περίπτωση σταθερής πηγής, π.χ. κατά τη βραδυπορία, θεωρείται ότι το όχημα παραμένει για συνολικό χρονικό διάστημα Tidle σε μια θέση εντός ενός τμήματος τροχιάς μήκους L. Συνεπώς, όταν Tref είναι η χρονική περίοδος αναφοράς για την αξιολόγηση του θορύβου (π.χ. 12 ώρες, 4 ώρες, 8 ώρες), η κατευθυντική ηχητική ισχύς ανά μονάδα μήκους στο υπό εξέταση τμήμα τροχιάς ορίζεται ως εξής:

[EUR-Lex] (για c = 2)

(2.3.4)

Σε γενικές γραμμές, η κατευθυντική ηχητική ισχύς λαμβάνεται από κάθε συγκεκριμένη πηγή ως εξής:

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

(2.3.5)

όπου

—

ΔLW,dir,vert,i είναι η συνάρτηση διόρθωσης της κάθετης κατευθυντικότητας (αδιάστατη) του ψ (σχήμα [2.3.β])

—

ΔLW,dir,hor,i είναι η συνάρτηση διόρθωσης της οριζόντιας κατευθυντικότητας (αδιάστατη) του φ (σχήμα [2.3.β])

Και όπου το LW,0,dir,i (ψ,Φ) εκφράζεται, αφού ληφθεί σε τριτοκταβικές ζώνες, σε οκταβικές ζώνες, με την ενεργητική πρόσθεση κάθε σχετικής τριτοκταβικής ζώνης στην αντίστοιχη οκταβική ζώνη.

Σχήμα [2.3.β]

Γεωμετρικός ορισμός

Για τους σκοπούς των υπολογισμών, η ισχύς της πηγής εκφράζεται συγκεκριμένα από την άποψη της κατευθυντικής ηχητικής ισχύος ανά 1 m τροχιάς LW′,tot,dir,i για να ληφθεί υπόψη η κατευθυντικότητα των πηγών στην κάθετη και οριζόντια κατεύθυνση, μέσω των συμπληρωματικών διορθώσεων.

Εξετάζονται αρκετές LW,0,dir,i (ψ, φ) για κάθε συνδυασμό οχήματος — τροχιάς — ταχύτητας — συνθηκών λειτουργίας:

—

για 1/3 τριτοκταβικής ζώνης συχνοτήτων (i)

—

για κάθε τμήμα τροχιάς (j)

—

ύψος πηγής (h) (για πηγές στα 0,5 m h = 1, στα 4,0 m h = 2)

—

κατευθυντικότητα (d) της πηγής

Εξετάζεται ένα σύνολο LW,0,dir,i (ψ, φ) για κάθε συνδυασμό οχήματος — τροχιάς — ταχύτητας — συνθηκών λειτουργίας, για κάθε τμήμα τροχιάς, για τα ύψη που αντιστοιχούν σε h = 1 και h = 2 και για την κατευθυντικότητα.

Θόρυβος κύλισης

Η συνεισφορά του οχήματος και η συνεισφορά της τροχιάς στον θόρυβο κύλισης διαχωρίζονται τώρα σε τέσσερα ουσιώδη στοιχεία: την τραχύτητα των τροχών, την τραχύτητα της σιδηροτροχιάς, τη συνάρτηση μετάδοσης του οχήματος στους τροχούς και στην υπερκατασκευή (θάλαμοι), και τη συνάρτηση μετάδοσης τροχιάς. Η τραχύτητα των τροχών και της σιδηροτροχιάς αναπαριστούν την αιτία πρόκλησης των κραδασμών στο σημείο επαφής μεταξύ της τροχιάς και του τροχού, ενώ οι συναρτήσεις μετάδοσης είναι δύο εμπειρικές ή μοντελοποιημένες συναρτήσεις που αναπαριστούν το σύνολο των περίπλοκων φαινομένων των μηχανικών κραδασμών και της παραγωγής ήχου στις επιφάνειες του τροχού, της τροχιάς, του στρωτήρα και της υποδομής της τροχιάς. Ο διαχωρισμός αυτός αντικατοπτρίζει τα υλικά στοιχεία που αποδεικνύουν ότι η τραχύτητα που υφίσταται σε μια σιδηροτροχιά δύναται να προκαλέσει κραδασμούς στην σιδηροτροχιά, αλλά και κραδασμούς στον τροχό και αντιστρόφως. Η παράλειψη μίας από αυτές τις τέσσερις παραμέτρους θα εμπόδιζε την αποσύνδεση της ταξινόμησης των σιδηροτροχιών και των αμαξοστοιχιών.

Τραχύτητα τροχών και σιδηροτροχιάς

Ο θόρυβος κύλισης προκαλείται κυρίως από την τραχύτητα των τροχών και της σιδηροτροχιάς στο εύρος μήκους κύματος από 5 έως 500 mm.

Ορισμός

Η στάθμη τραχύτητας Lr ορίζεται ως το δεκαπλάσιο του δεκαδικού λογαρίθμου του τετραγώνου της μέσης τετραγωνικής τιμής r2 της τραχύτητας της επιφάνειας κύλισης μιας σιδηροτροχιάς ή ενός τροχού στην κατεύθυνση της κίνησης (επίμηκες επίπεδο), μετρούμενη σε μm επί ορισμένου μήκους σιδηροτροχιάς ή επί της συνολικής διαμέτρου του τροχού, διαιρούμενη διά του τετραγώνου της τιμής αναφοράς
[EUR-Lex] :

(2.3.6)

όπου

r 0

1 μm

πραγματική τιμή της διαφοράς κάθετης μετατόπισης της επιφάνειας επαφής με το μέσο επίπεδο

Η στάθμη τραχύτητας Lr λαμβάνεται συνήθως ως φάσμα μήκους κύματος λ και μετατρέπεται σε φάσμα συχνοτήτων f = v/λ, όπου f είναι η κεντρική ζώνη συχνοτήτων μιας δεδομένης τριτοκταβικής ζώνης σε Hz, λ είναι το μήκος κύματος σε m, ►C1 και v είναι η ταχύτητα της αμαξοστοιχίας σε m/s ◄ . Το φάσμα τραχύτητας ως συνάρτηση της συχνότητας μετατοπίζεται κατά μήκος του άξονα συχνότητας όταν διαφέρουν οι ταχύτητες. Σε γενικές περιπτώσεις, μετά τη μετατροπή του φάσματος συχνοτήτων βάσει της ταχύτητας, είναι αναγκαία η λήψη νέων τιμών φασμάτων τριτοκταβικών ζωνών που αποτελούν τον μέσο όρο μεταξύ δύο αντίστοιχων τριτοκταβικών ζωνών στο πεδίο του μήκους κύματος. Για να αξιολογηθεί το φάσμα συχνοτήτων της συνολικής πραγματικής τραχύτητας που αντιστοιχεί στην κατάλληλη ταχύτητα της αμαξοστοιχίας, υπολογίζεται ενεργητικά και αναλογικά ο μέσος όρος των δύο αντίστοιχων τριτοκταβικών συχνοτήτων που ορίζονται στο πεδίο μήκους κύματος.

Η στάθμη τραχύτητας της σιδηροτροχιάς (τραχύτητα σιδηροτροχιάς) για την i-οστή περιοχή κυματικών αριθμών ορίζεται ως Lr,TR,i

Κατ' αναλογία, η στάθμη τραχύτητας τροχού (τραχύτητα οχήματος) για την i-οστή περιοχή κυματικών αριθμών ορίζεται ως Lr,VEH,i

Η συνολική και πραγματική στάθμη τραχύτητας για την περιοχή κυματικών αριθμών i (LR,tot,i ) ορίζεται ως το άθροισμα ενέργειας για τις στάθμες τραχύτητας της σιδηροτροχιάς και των τροχών συν το φίλτρο επαφής ►C1 Α3(λ) ◄ προκειμένου να ληφθεί υπόψη το φαινόμενο φιλτραρίσματος του σημείου επαφής μεταξύ της τροχιάς και του τροχού, και είναι σε dB:

(2.3.7)

όταν εκφράζεται ως συνάρτηση της i-οστής περιοχής κυματικών αριθμών που αντιστοιχεί στο μήκος κύματος λ.

Το φίλτρο επαφής εξαρτάται από τον τύπο της τροχιάς και του τροχού και από το φορτίο.

Στην εν λόγω μέθοδο χρησιμοποιείται η συνολική πραγματική τραχύτητα για το j-οστό τμήμα της τροχιάς και για κάθε τύπο οχήματος t για την αντίστοιχη ταχύτητα v.

Συνάρτηση μετάδοσης οχήματος, τροχιάς και υπερκατασκευής

Ορίζονται τρεις συναρτήσεις μετάδοσης που είναι ανεξάρτητες από την ταχύτητα: η LH,TR,i, η LH,VEH,i και η LH,VEH,SUP,i : η πρώτη για κάθε j-οστό τμήμα της τροχιάς και οι άλλες δύο για κάθε τύπο οχήματος t. Αυτές συσχετίζουν τη συνολική πραγματική στάθμη τραχύτητας με την ηχητική ισχύ της σιδηροτροχιάς, των τροχών και της υπερκατασκευής, αντίστοιχα.

Η συνεισφορά της υπερκατασκευής εξετάζεται μόνο για τις φορτάμαξες και, ως εκ τούτου, μόνο για οχήματα τύπου «α».

Για τον θόρυβο κύλισης, συνεπώς, η συνεισφορά της τροχιάς και η συνεισφορά του οχήματος περιγράφονται πλήρως από τις εν λόγω συναρτήσεις μετάδοσης και με τη συνολική πραγματική στάθμη τραχύτητας. Όταν μια αμαξοστοιχία βρίσκεται σε λειτουργία βραδυπορίας, ο θόρυβος κύλισης πρέπει να αποκλειστεί.

Για την ηχητική ισχύ ανά όχημα ο θόρυβος κύλισης υπολογίζεται στο ύψος του άξονα και λαμβάνει ως δεδομένα τη συνολική πραγματική στάθμη τραχύτητας LR,TOT,i ως συνάρτηση της ταχύτητας του οχήματος v, τις συναρτήσεις μετάδοσης τροχιάς, οχήματος και υπερκατασκευής LH,TR,i, LH,VEH,i και LH,VEH,SUP,i, και τον συνολικό αριθμό αξόνων Na :

για 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)

όπου Na είναι ο αριθμός αξόνων ανά όχημα για τον t-οστό τύπο οχήματος.

Σχήμα [2.3.γ]

Πρότυπο χρήσης των διαφόρων ορισμών των συναρτήσεων τραχύτητας και μεταφοράς

Χρησιμοποιείται ελάχιστη ταχύτητα 50 km/h (30 km/h μόνο για τραμ και υπόγειο σιδηρόδρομο ελαφρού τύπου) για τον καθορισμό της συνολικής πραγματικής τραχύτητας και, ως εκ τούτου, της ηχητικής ισχύος των οχημάτων (η ταχύτητα αυτή δεν επηρεάζει τον υπολογισμό της ροής οχημάτων) προκειμένου να αντισταθμιστεί το δυνητικό σφάλμα που εισάγεται από την απλοποίηση του ορισμού του θορύβου κύλισης, του ορισμού του θορύβου πέδησης και του ορισμού του κτυπογενούς θορύβου από διασταυρώσεις και αλλαγές τροχιάς.

Κτυπογενής θόρυβος (διασταυρώσεις, αλλαγές τροχιάς και διακλαδώσεις)

Ο κτυπογενής θόρυβος δύναται να προκληθεί από διασταυρώσεις, αλλαγές τροχιάς και αρμούς της σιδηροτροχιάς ή κλειδιά. Μπορεί να διαφέρει σε μέγεθος και μπορεί να κυριαρχεί επί του θορύβου κύλισης. Ο κτυπογενής θόρυβος εξετάζεται για τροχιές με αρμούς. Θα πρέπει να αποφεύγεται η μοντελοποίηση για τον κτυπογενή θόρυβο που προκαλείται από αλλαγές τροχιάς, διασταυρώσεις και αρμούς σε τμήματα τροχιάς με ταχύτητα μικρότερη από 50 km/h (30 km/h μόνο για τραμ και υπόγειο σιδηρόδρομο ελαφρού τύπου), δεδομένου ότι η ελάχιστη ταχύτητα των 50 km/h (30 km/h μόνο για τραμ και υπόγειο σιδηρόδρομο ελαφρού τύπου) χρησιμοποιείται για να συμπεριλάβει περισσότερες επιδράσεις σύμφωνα με την περιγραφή του κεφαλαίου για τον θόρυβο κύλισης. Η μοντελοποίηση του κτυπογενούς θορύβου πρέπει να αποφεύγεται υπό συνθήκες κύλισης c = 2 (λειτουργία βραδυπορίας).

Ο κτυπογενής θόρυβος περιλαμβάνεται στον θόρυβο κύλισης (ενέργεια) με την προσθήκη συμπληρωματικής πλασματικής στάθμης κτυπογενούς τραχύτητας στη συνολική πραγματική στάθμη τραχύτητας σε κάθε συγκεκριμένο j-οστό τμήμα της τροχιάς στο οποίο υφίσταται. Σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιείται νέα LR,TOT + IMPACT,i αντί της LR,TOT,i και τότε αυτή ισούται με:

(2.3.11)

LR,IMPACT,i είναι το φάσμα τριτοκταβικών ζωνών (ως συνάρτηση της συχνότητας). Για τη λήψη αυτού του φάσματος συχνοτήτων, δίνεται ένα φάσμα ως συνάρτηση του μήκους κύματος λ και μετατρέπεται στο απαιτούμενο φάσμα ως συνάρτηση της συχνότητας που χρησιμοποιεί τον τύπο λ = v/f, όπου f είναι η κεντρική συχνότητα της τριτοκταβικής ζώνης σε Hz ►C1 και v είναι η ταχύτητα του s-οστού οχήματος του t-οστού τύπου οχήματος σε m/s ◄ .

Ο κτυπογενής θόρυβος εξαρτάται από την ένταση και τον αριθμό των κτύπων ανά μονάδα μήκους ή πυκνότητα αρμών και, ως εκ τούτου, όταν δίνονται πολλαπλοί κτύποι, η στάθμη της κτυπογενούς τραχύτητας που χρησιμοποιείται στην ως άνω εξίσωση υπολογίζεται ως εξής:

(2.3.12)

όπου LR,IMPACT– SINGLE,i είναι η στάθμη κτυπογενούς τραχύτητας όπως δίνεται για έναν μεμονωμένο κτύπο και nl είναι η πυκνότητα των αρμών.

Η προεπιλεγμένη στάθμη κτυπογενούς τραχύτητας δίνεται για πυκνότητα αρμών nl = 0,01 m– 1, δηλαδή έναν αρμό ανά 100 m τροχιάς. Σε περιπτώσεις όπου διαφέρει ο αριθμός των αρμών, γίνεται κατά προσέγγιση υπολογισμός με προσαρμογή της πυκνότητας των αρμών nl . Πρέπει να σημειωθεί ότι, κατά τη μοντελοποίηση της χάραξης και της κατάτμησης της τροχιάς, λαμβάνεται υπόψη η πυκνότητα των σιδηροδρομικών αρμών, δηλαδή ίσως απαιτείται να ληφθεί υπόψη ένα διακριτό τμήμα πηγής για ένα τμήμα της τροχιάς που περιλαμβάνει περισσότερους αρμούς. Η LW,0 της εισφοράς της τροχιάς, του τροχού/φορείου και της υπερκατασκευής αυξάνεται μέσω της LR,IMPACT,i για +/– 50 m πριν και μετά τον αρμό της σιδηροτροχιάς. Σε περίπτωση σειράς αρμών, η αύξηση αυτή επεκτείνεται μεταξύ – 50 m πριν από τον πρώτο αρμό και + 50 m μετά τον τελευταίο αρμό.

Η δυνατότητα εφαρμογής των εν λόγω φασμάτων ηχητικής ισχύος υποβάλλεται κανονικά σε επιτόπια επαλήθευση.

Όταν πρόκειται για τροχιές με αρμούς, χρησιμοποιείται προεπιλεγμένη τιμή nl 0,01.

Στριγκλίσματα

Τα στριγκλίσματα στις στροφές αποτελούν ειδική πηγή, που αφορά μόνο τις στροφές και, ως εκ τούτου, έχουν τοπικό χαρακτήρα. Τα στριγκλίσματα στις στροφές εξαρτώνται γενικά από την καμπυλότητα, τις συνθήκες τριβής, την ταχύτητα της αμαξοστοιχίας, τη γεωμετρία και τη δυναμική του συνόλου «τροχιά-τροχός». Απαιτείται κατάλληλη περιγραφή, καθώς η πηγή αυτή μπορεί να είναι σημαντική. Σε θέσεις όπου παρατηρούνται στριγκλίσματα, γενικά σε στροφές και αλλαγές τροχιάς, πρέπει να προστίθενται κατάλληλα φάσματα ισχύος υπερβάλλοντος θορύβου στην ισχύ της πηγής. Ο υπερβάλλων θόρυβος μπορεί να αφορά ειδικά κάθε τύπο τροχαίου υλικού, εφόσον ορισμένοι τύποι τροχών και φορείων δύνανται να είναι σημαντικά λιγότερο επιρρεπείς σε στριγκλίσματα σε σύγκριση με άλλους τύπους. Εάν υπάρχουν διαθέσιμες μετρήσεις του υπερβάλλοντος θορύβου που λαμβάνουν επαρκώς υπόψη τον στοχαστικό χαρακτήρα του θορύβου στριγκλίσματος, μπορούν να χρησιμοποιηθούν.

Εάν δεν υπάρχουν διαθέσιμες κατάλληλες μετρήσεις, μπορεί να εφαρμοστεί μια απλή προσέγγιση. Σύμφωνα με την προσέγγιση αυτή, ο θόρυβος στριγκλίσματος υπολογίζεται με την προσθήκη των ακόλουθων υπερβαλλουσών τιμών στα φάσματα ηχητικής ισχύος του θορύβου κύλισης για όλες τις συχνότητες.

Αμαξοστοιχία

5 dB για στροφές με 300 m < R ≤ 500 m και ltrack ≥ 50 m

8 dB για στροφές με R ≤ 300m και ltrack ≥ 50 m

8 dB για αλλαγές τροχιάς με R ≤ 300 m

0 dB σε διαφορετική περίπτωση

Τραμ

5 dB για στροφές και αλλαγές τροχιάς με R ≤ 200 m

0 dB σε διαφορετική περίπτωση

όπου ltrack είναι το μήκος τροχιάς κατά μήκος της στροφής και R είναι η ακτίνα της στροφής.

Η δυνατότητα εφαρμογής των εν λόγω φασμάτων ηχητικής ισχύος ή υπερβαλλουσών τιμών υποβάλλεται κανονικά σε επιτόπια επαλήθευση, ιδίως για το τραμ και για θέσεις όπου οι στροφές ή οι αλλαγές τροχιάς αντιμετωπίζονται με μέτρα κατά του θορύβου στριγκλίσματος.

Θόρυβος έλξης

Μολονότι ο θόρυβος έλξης είναι σε γενικές γραμμές συγκεκριμένος για κάθε χαρακτηριστική κατάσταση λειτουργίας, δηλαδή για σταθερή ταχύτητα, επιβράδυνση, επιτάχυνση και βραδυπορία, οι μόνες δύο καταστάσεις που μοντελοποιούνται είναι η σταθερή ταχύτητα (που ισχύει και όταν η αμαξοστοιχία επιβραδύνει ή επιταχύνει) και η βραδυπορία. Η μοντελοποιημένη ισχύς πηγής αντιστοιχεί μόνο σε καταστάσεις μέγιστου φορτίου, από τις οποίες προκύπτει το εξής αποτέλεσμα LW,0,const,i = LW,0,idling,i . Επίσης, η LW,0,idling,i αντιστοιχεί στη συνεισφορά όλων των υλικών πηγών ενός δεδομένου οχήματος που μπορούν να αποδοθούν σε συγκεκριμένο ύψος, όπως περιγράφεται στην ενότητα 2.3.1.

Η LW,0,idling,i εκφράζεται ως στατική πηγή θορύβου σε βραδυπορία, για το διάστημα κατά το οποίο διαρκεί η βραδυπορία, και χρησιμοποιείται μοντελοποιημένη ως σταθερή σημειακή πηγή, όπως περιγράφεται στο επόμενο κεφάλαιο για τον βιομηχανικό θόρυβο. Εξετάζεται μόνο αν οι αμαξοστοιχίες είναι σε βραδυπορία για διάστημα άνω της 0,5 ώρας.

Είτε μπορούν οι ποσότητες αυτές να ληφθούν από μετρήσεις όλων των πηγών σε κάθε κατάσταση λειτουργίας είτε μπορούν οι μερικές πηγές να χαρακτηριστούν μεμονωμένα, με καθορισμό της εξάρτησής τους από τις παραμέτρους και της σχετικής ισχύος τους. Αυτό μπορεί να γίνει μέσω μετρήσεων σε όχημα εν στάσει, μεταβάλλοντας τις ταχύτητες άξονα του ελκτικού υλικού, σύμφωνα με το πρότυπο ISO 3095:2005. Ανάλογα με την περίπτωση, πρέπει να χαρακτηριστούν διάφορες πηγές θορύβου έλξης που ίσως δεν εξαρτώνται όλες άμεσα από την ταχύτητα της αμαξοστοιχίας:

—

ο θόρυβος από το σύστημα κίνησης, λόγου χάρη από τους ντιζελοκινητήρες (συμπεριλαμβανομένης της εισαγωγής, των καυσαερίων και του συγκροτήματος κινητήρα), από το σύστημα μετάδοσης με οδοντωτούς τροχούς, από τις ηλεκτρικές γεννήτριες, που εξαρτάται κυρίως από τον αριθμό στροφών ανά λεπτό (rpm) του κινητήρα, και από ηλεκτρικές πηγές, λόγου χάρη από τους μετατροπείς, που δύνανται να εξαρτώνται κυρίως από το φορτίο,

—

ο θόρυβος από ανεμιστήρες και συστήματα ψύξης, που εξαρτάται από τον αριθμό στροφών ανά λεπτό (rpm)· σε ορισμένες περιπτώσεις οι ανεμιστήρες δύνανται να συνδεθούν απευθείας στο σύστημα μετάδοσης,

—

διαλείπουσες πηγές, όπως συμπιεστές, βαλβίδες κ.λπ., με χαρακτηριστική διάρκεια λειτουργίας και αντίστοιχη διόρθωση κύκλου λειτουργίας για τις εκπομπές θορύβου.

Δεδομένου ότι οι πηγές αυτές δύνανται να συμπεριφέρονται με διαφορετικό τρόπο σε κάθε κατάσταση λειτουργίας, ο θόρυβος έλξης πρέπει να καθορίζεται αναλόγως. Η ισχύς πηγής λαμβάνεται από μετρήσεις υπό ελεγχόμενες συνθήκες. Σε γενικές γραμμές, οι σιδηροδρομικές μηχανές τείνουν να παρουσιάζουν μεγαλύτερη διακύμανση φορτίου, καθώς ο αριθμός των ρυμουλκούμενων οχημάτων, και, ως εκ τούτου, η ισχύς εξόδου, δύνανται να διαφέρουν σημαντικά, ενώ ο καθορισμός του φορτίου είναι καλύτερος για τις αμαξοστοιχίες σταθερής σύνθεσης όπως οι ηλεκτροκίνητες μονάδες (EMU), οι ντιζελοκίνητες μονάδες (DMU) και οι αμαξοστοιχίες υψηλών ταχυτήτων.

Δεν είναι δυνατόν να συνδεθεί εκ των προτέρων η ηχητική ισχύς της πηγής με τα ύψη πηγής, και η επιλογή αυτή εξαρτάται από τον συγκεκριμένο θόρυβο και όχημα που αξιολογείται. Θα πρέπει να διαμορφωθούν στην πηγή A (h = 1) και στην πηγή Β (h = 2).

Αεροδυναμικός θόρυβος

Ο αεροδυναμικός θόρυβος συνδέεται μόνο με υψηλές ταχύτητες άνω των 200 km/h και, ως εκ τούτου, πρέπει πρώτα να επαληθευτεί αν είναι πράγματι απαραίτητος για λόγους εφαρμογής. Εάν οι συναρτήσεις τραχύτητας και μετάδοσης του θορύβου κύλισης είναι γνωστές, είναι δυνατή η παρέκτασή του σε υψηλότερες ταχύτητες και μπορεί να γίνει σύγκριση με τα υφιστάμενα δεδομένα υψηλών ταχυτήτων προκειμένου να εξακριβωθεί αν ο αεροδυναμικός θόρυβος παράγει υψηλότερα επίπεδα. Εάν οι ταχύτητες αμαξοστοιχίας σε δίκτυο κυμαίνονται από 200 km/h έως 250 km/h, σε ορισμένες περιπτώσεις ίσως δεν είναι απαραίτητο να συμπεριληφθεί ο αεροδυναμικός θόρυβος, ανάλογα με τον σχεδιασμό του οχήματος.

Η εισφορά του αεροδυναμικού θορύβου δίνεται ως συνάρτηση της ταχύτητας:

[EUR-Lex]	dB	Για h = 1	(2.3.13)
[EUR-Lex]	dB	Για h = 2	(2.3.14)

όπου

v 0 είναι η ταχύτητα στην οποία ο αεροδυναμικός θόρυβος κυριαρχεί και ορίζεται στα 300 km/h

LW,0,1,i είναι ηχητική ισχύς αναφοράς που καθορίζεται από δύο ή περισσότερα σημεία μέτρησης, για πηγές σε γνωστά ύψη πηγής, π.χ. στο ύψος του πρώτου φορείου

LW,0,2,i είναι ηχητική ισχύς αναφοράς που καθορίζεται από δύο ή περισσότερα σημεία μέτρησης, για πηγές σε γνωστά ύψη πηγής, π.χ. στα ύψη της υποδοχής του παντογράφου

α1,i είναι συντελεστής που καθορίζεται από δύο ή περισσότερα σημεία μέτρησης, για πηγές σε γνωστά ύψη πηγής, π.χ. στο ύψος του πρώτου φορείου

α2,i είναι συντελεστής που καθορίζεται από δύο ή περισσότερα σημεία μέτρησης, για πηγές σε γνωστά ύψη πηγής, π.χ. στα ύψη της υποδοχής του παντογράφου.

Κατευθυντικότητα πηγής

Η οριζόντια κατευθυντικότητα ΔLW,dir,hor,i σε dB δίνεται στο οριζόντιο επίπεδο και δύναται να θεωρηθεί εξ ορισμού ότι αποτελεί δίπολο για τις επιδράσεις από την κύλιση, τους κτύπους (στους αρμούς των τροχιών κ.λπ.), τα στριγκλίσματα, την πέδηση, τους ανεμιστήρες και τις αεροδυναμικές παραμέτρους, και δίνεται για κάθε i-οστή ζώνη συχνοτήτων ως εξής:

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

(2.3.15)

Ο θόρυβος από γέφυρες μοντελοποιείται στην πηγή A (h = 1), για την οποία θεωρείται ότι η κατευθυντικότητα είναι προς όλες τις κατευθύνσεις (omni-directionality).

Η κάθετη κατευθυντικότητα ΔLW,dir,ver,i σε dB δίνεται στο κάθετο επίπεδο για πηγή Α (h = 1), ως συνάρτηση της κεντρικής ζώνης συχνοτήτων fc,i κάθε i-οστής ζώνης συχνοτήτων, και:

για 0 < ψ < π/2 ως εξής

για - π/2 < ψ <=0 ως εξής

ΔLW,dir,ver,i = 0

(2.3.16)

Για πηγή Β (h = 2) για την επίδραση του αεροδυναμικού θορύβου:

ΔLW,dir,ver,i = 10 × lg(cos2 ψ)

για ψ < 0

(2.3.17)

ΔLW,dir,ver,i = 0 αλλού

Η κατευθυντικότητα ΔLdir,ver,i δεν λαμβάνεται υπόψη για πηγή Β (h = 2) όσον αφορά άλλες επιδράσεις, εφόσον για τις πηγές αυτές θεωρείται ότι η κατευθυντικότητα είναι προς όλες τις κατευθύνσεις (omni-directionality) σε αυτή τη θέση.

2.3.3. Πρόσθετες επιδράσεις

Διόρθωση για δομική ακτινοβολία (γέφυρες και κοιλαδογέφυρες)

Σε περίπτωση που το υπό εξέταση τμήμα της τροχιάς βρίσκεται σε γέφυρα, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ο πρόσθετος θόρυβος που παράγεται από τους κραδασμούς της γέφυρας λόγω της διέγερσης που προκαλεί η παρουσία της αμαξοστοιχίας. Ο θόρυβος της γέφυρας μοντελοποιείται ως πρόσθετη πηγή, της οποίας η ηχητική ισχύς ανά όχημα δίνεται από τον τύπο:

LW, 0 ,bridge,i = LR,TOT,i + LH,bridge,i + 10 x lg(Na ) dB

(2.3.18)

όπου LH, bridge ,i είναι η συνάρτηση μετάδοσης της γέφυρας. Ο θόρυβος της γέφυρας LW,0, bridge ,i αναπαριστά μόνο τον ήχο που ακτινοβολείται από τη δομή της γέφυρας. Ο θόρυβος κύλισης του οχήματος επί της γέφυρας υπολογίζεται βάσει των εξισώσεων 2.3.8 έως 2.3.10, με την επιλογή της συνάρτησης μετάδοσης τροχιάς που αντιστοιχεί στο σύστημα τροχιάς που υπάρχει στη γέφυρα. Τα πετάσματα στα άκρα της γέφυρας γενικά δεν λαμβάνονται υπόψη.

Διόρθωση όσον αφορά άλλες πηγές θορύβου σχετικές με τη σιδηροδρομική κίνηση

Ενδέχεται να υφίστανται διάφορες πηγές, όπως αμαξοστάσια, χώροι φόρτωσης/εκφόρτωσης, σταθμοί, κώδωνες, μεγάφωνα σταθμού κ.λπ., οι οποίες σχετίζονται με τον θόρυβο σιδηροδρομικής κυκλοφορίας. Οι πηγές αυτές μπορούν να θεωρηθούν πηγές βιομηχανικού θορύβου (σταθερές πηγές θορύβου) και μοντελοποιούνται, κατά περίπτωση, σύμφωνα με το επόμενο κεφάλαιο περί βιομηχανικού θορύβου.

2.4. Βιομηχανικός θόρυβος

2.4.1. Περιγραφή της πηγής

Ταξινόμηση των τύπων πηγής (σημειακή, γραμμική, επιφανειακή)

Οι βιομηχανικές πηγές ποικίλλουν σημαντικά ως προς τις διαστάσεις. Μπορεί να πρόκειται για μεγάλες βιομηχανικές μονάδες, καθώς και για μικρές συμπυκνωμένες πηγές, όπως μικρά εργαλεία ή μηχανές σε λειτουργία που χρησιμοποιούνται σε εργοστάσια. Συνεπώς, είναι απαραίτητη η χρήση κατάλληλης τεχνικής μοντελοποίησης για τη συγκεκριμένη υπό εξέταση πηγή. Ανάλογα με τις διαστάσεις και τον τρόπο με τον οποίο εκτείνονται οι διάφορες μεμονωμένες πηγές σε μια περιοχή, η καθεμιά από τις οποίες ανήκει στον ίδιο βιομηχανικό χώρο, αυτές μπορούν να μοντελοποιηθούν ως σημειακές, γραμμικές ή επιφανειακές πηγές. Στην πράξη, οι υπολογισμοί της επίδρασης του θορύβου βασίζονται πάντα σε σημειακές πηγές, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν αρκετές σημειακές πηγές για να αναπαραστήσουν μια πραγματική σύνθετη πηγή, η οποία εκτείνεται κυρίως πάνω σε μια γραμμή ή μέσα σε μια περιοχή.

Αριθμός και θέση ισοδύναμων ηχητικών πηγών

Οι πραγματικές ηχητικές πηγές μοντελοποιούνται μέσω ισοδύναμων ηχητικών πηγών που αναπαριστώνται από μία ή περισσότερες σημειακές πηγές, έτσι ώστε η συνολική ηχητική ισχύς της πραγματικής πηγής να αντιστοιχεί στο άθροισμα των μεμονωμένων ηχητικών πηγών που αποδίδονται σε διάφορες σημειακές πηγές.

Ακολουθούν οι γενικοί κανόνες που εφαρμόζονται για τον καθορισμό του αριθμού των σημειακών πηγών που θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν:

—

Οι γραμμικές ή επιφανειακές πηγές των οποίων η μεγαλύτερη διάσταση υπολείπεται του μισού της απόστασης μεταξύ της πηγής και του δέκτη δύνανται να μοντελοποιηθούν ως μεμονωμένες σημειακές πηγές.

—

Οι πηγές των οποίων η μεγαλύτερη διάσταση υπερβαίνει το μισό της απόστασης μεταξύ της πηγής και του δέκτη πρέπει να μοντελοποιούνται ως σειρά ασυνάρτητων σημειακών πηγών σε μια γραμμή ή ως σειρά ασυνάρτητων σημειακών πηγών σε μια περιοχή, έτσι ώστε να εκπληρώνεται ο όρος του «μισού» για καθεμία από αυτές τις πηγές. Η κατανομή σε μια περιοχή μπορεί να συμπεριλάβει την κάθετη κατανομή των σημειακών πηγών.

—

Για πηγές των οποίων οι μεγαλύτερες διαστάσεις καθ' ύψος υπερβαίνουν τα 2 m ή βρίσκονται κοντά στο έδαφος, θα πρέπει να λαμβάνεται ειδική μέριμνα σχετικά με το ύψος της πηγής. Ο διπλασιασμός του αριθμού των πηγών, με ανακατανομή τους μόνο κατά τη συνιστώσα z, μπορεί να μην οδηγεί σε σημαντικά καλύτερο αποτέλεσμα για την εν λόγω πηγή.

—

Στην περίπτωση οποιασδήποτε πηγής, ο διπλασιασμός του αριθμού των πηγών στην περιοχή της πηγής (σε όλες τις διαστάσεις) μπορεί να μην οδηγεί σε σημαντικά καλύτερο αποτέλεσμα.

Η θέση των ισοδύναμων ηχητικών πηγών δεν μπορεί να καθοριστεί, δεδομένου του μεγάλου αριθμού των διατάξεων που μπορεί να έχει ένας βιομηχανικός χώρος. Κανονικά εφαρμόζονται οι βέλτιστες πρακτικές.

Εκπομπές ηχητικής ισχύος

Γενικά

Τα ακόλουθα στοιχεία αποτελούν το πλήρες σύνολο των δεδομένων εισόδου για τους υπολογισμούς διάδοσης του ήχου με τις μεθόδους που θα χρησιμοποιηθούν για τη χαρτογράφηση του θορύβου:

—

Φάσμα σταθμών εκπεμπόμενης ηχητικής ισχύος σε οκταβικές ζώνες

—

Ώρες εργασίας (ημέρα, βράδυ, νύχτα, κατ' ετήσιο μέσο όρο)

—

Θέση (συντεταγμένες x, y) και υψόμετρο (z) της πηγής θορύβου

—

Τύπος πηγής (σημειακή, γραμμική, επιφανειακή)

—

Διαστάσεις και προσανατολισμός

—

Συνθήκες λειτουργίας της πηγής

—

Κατευθυντικότητα της πηγής

Η ηχητική ισχύς της σημειακής, της γραμμικής και της επιφανειακής πηγής πρέπει οριστεί ως εξής:

—

Για σημειακή πηγή, η ηχητική ισχύς LW και η κατευθυντικότητα ως συνάρτηση των τριών ορθογώνιων συντεταγμένων (x, y, z).

—

Μπορούν να οριστούν δύο τύποι γραμμικών πηγών:

—

γραμμικές πηγές που αναπαριστούν ιμάντες μεταφοράς, αγωγούς κ.λπ., με ηχητική ισχύ ανά μέτρο μήκους LW′ και κατευθυντικότητα ως συνάρτηση των δύο ορθογώνιων συντεταγμένων του άξονα της γραμμικής πηγής·

—

γραμμικές πηγές που αναπαριστούν κινούμενα οχήματα και υπολογίζονται σύμφωνα με τον τύπο 2.2.1·

—

Για επιφανειακή πηγή, ηχητική ισχύς ανά τετραγωνικό μέτρο LW/m2 , και καθόλου κατευθυντικότητα (δύναται να είναι οριζόντια ή κάθετη).

Οι ώρες εργασίας αποτελούν βασικό δεδομένο εισόδου για τον υπολογισμό των σταθμών θορύβου. Οι ώρες εργασίας δίνονται για την ημέρα, το βράδυ και τη νύχτα και, εάν η διάδοση χρησιμοποιεί διάφορες μετεωρολογικές κατηγορίες που καθορίζονται για την καθεμία από τις περιόδους της ημέρας, της νύχτας και του βραδιού, δίνεται λεπτομερέστερη κατανομή των ωρών εργασίας σε υποπεριόδους που αντιστοιχούν στην κατανομή των μετεωρολογικών κατηγοριών. Τα στοιχεία αυτά βασίζονται στον ετήσιο μέσο όρο.

Η διόρθωση για τις ώρες εργασίας, που πρέπει να προστεθεί στη σημειακή ηχητική πηγή για τον καθορισμό της διορθωμένης ηχητικής ισχύος που θα χρησιμοποιηθεί για τους υπολογισμούς κάθε χρονικής περιόδου, CW σε dB υπολογίζεται ως εξής:

►M6 (2.4.1) ◄

όπου

T είναι ο ενεργός χρόνος της πηγής ανά περίοδο βάσει ετήσιας μέσης κατάστασης, σε ώρες

T ref είναι η χρονική περίοδος αναφοράς σε ώρες (π.χ. για την ημέρα είναι 12 ώρες, για το βράδυ είναι 4 ώρες και για τη νύχτα είναι 8 ώρες).

Για τις πιο κυρίαρχες πηγές, η διόρθωση για τον ετήσιο μέσο όρο ωρών εργασίας υπολογίζεται τουλάχιστον με ανοχή 0,5 dB προκειμένου να επιτευχθεί αποδεκτή ακρίβεια (που ισοδυναμεί με αβεβαιότητα μικρότερη του 10 % κατά τον ορισμό της ενεργού περιόδου της πηγής).

Κατευθυντικότητα πηγής

Η κατευθυντικότητα της πηγής συνδέεται σε μεγάλο βαθμό με τη θέση της ισοδύναμης ηχητικής πηγής σε παρακείμενες επιφάνειες. Δεδομένου ότι η μέθοδος διάδοσης εξαρτάται από την ανάκλαση και την ηχητική απορροφητικότητα της παρακείμενης επιφάνειας, είναι αναγκαίο να εξεταστεί προσεκτικά η θέση των παρακείμενων επιφανειών. Σε γενικές γραμμές, οι δύο αυτές περιπτώσεις πρέπει πάντα να διακρίνονται:

—

Καθορίζεται και δίνεται η ηχητική ισχύς και κατευθυντικότητα μιας πηγής σε σχέση με μια συγκεκριμένη πραγματική πηγή όταν αυτή βρίσκεται σε ελεύθερο πεδίο (εξαιρουμένης της επίδρασης του εδάφους). Αυτό συμφωνεί με τους ορισμούς που αφορούν τη διάδοση, αν υποτεθεί ότι δεν υπάρχει παρακείμενη επιφάνεια σε απόσταση μικρότερη του 0,01 m από την πηγή και ότι οι επιφάνειες που βρίσκονται σε απόσταση 0,01 m και άνω περιλαμβάνονται στον υπολογισμό της διάδοσης.

—

Καθορίζεται και δίνεται η ηχητική ισχύς και κατευθυντικότητα μιας πηγής σε σχέση με μια συγκεκριμένη πραγματική πηγή όταν αυτή είναι τοποθετημένη σε ειδική θέση και, ως εκ τούτου, η ηχητική ισχύς και κατευθυντικότητα της πηγής είναι στην πραγματικότητα «ισοδύναμη», δεδομένου ότι περιλαμβάνει τη μοντελοποίηση της επίδρασης των παρακείμενων επιφανειών. Ορίζεται «ημιελεύθερο πεδίο» σύμφωνα με τους ορισμούς που αφορούν τη διάδοση. Στην περίπτωση αυτή, οι μοντελοποιημένες παρακείμενες επιφάνειες εξαιρούνται από τον υπολογισμό της διάδοσης.

Η κατευθυντικότητα εκφράζεται στον υπολογισμό ως συντελεστής ΔLW,dir,xyz (x, y, z) που προστίθεται στην ηχητική ισχύ για τη λήψη της ορθής κατευθυντικής ηχητικής ισχύος μιας ηχητικής πηγής αναφοράς η οποία λαμβάνεται υπόψη βάσει της διάδοσης του ήχου προς τη διεύθυνση που δίνεται. Ο συντελεστής μπορεί να δοθεί ως συνάρτηση του διανύσματος κατεύθυνσης, που ορίζεται από τα (x, y, z) με τον τύπο
[EUR-Lex] . Η εν λόγω κατευθυντικότητα μπορεί επίσης να εκφραστεί μέσω άλλων συστημάτων συντεταγμένων, όπως τα συστήματα γωνιακών συντεταγμένων.

2.5. Υπολογισμός της διάδοσης του θορύβου για οδικές, σιδηροδρομικές, βιομηχανικές πηγές.

2.5.1. Πεδίο εφαρμογής και εφαρμογή της μεθόδου

Στο παρόν έγγραφο καθορίζεται μέθοδος για τον υπολογισμό της εξασθένησης του θορύβου κατά τη διάδοση σε εξωτερικούς χώρους. Εάν είναι γνωστά τα χαρακτηριστικά της πηγής, με τη μέθοδο αυτή μπορεί να προβλεφθεί η στάθμη της ισοδύναμης συνεχούς ηχητικής πίεσης στο σημείο του δέκτη που αντιστοιχεί σε δύο συγκεκριμένους τύπους ατμοσφαιρικών συνθηκών:

—

συνθήκες διάδοσης με διάθλαση προς τα κάτω (θετική κάθετη κλίση της πραγματικής ταχύτητας του ήχου) από την πηγή στον δέκτη,

—

ομοιογενείς ατμοσφαιρικές συνθήκες (μηδενική κάθετη κλίση της πραγματικής ταχύτητας του ήχου) στο σύνολο της περιοχής διάδοσης.

Η μέθοδος υπολογισμού που περιγράφεται στο παρόν έγγραφο ισχύει για βιομηχανικές υποδομές και υποδομές χερσαίων μεταφορών. Ως εκ τούτου, ισχύει ιδίως για οδικές και σιδηροδρομικές υποδομές. Οι εναέριες μεταφορές περιλαμβάνονται στο πεδίο εφαρμογής της μεθόδου μόνο για τον θόρυβο που παράγεται κατά τη διάρκεια των λειτουργιών εδάφους, εξαιρουμένης της απογείωσης και της προσγείωσης.

Οι βιομηχανικές υποδομές που εκπέμπουν κτυπογενείς ή ισχυρούς τονικούς θορύβους, όπως περιγράφονται στο πρότυπο ISO 1996-2:2007, δεν εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής της παρούσας μεθόδου.

Η μέθοδος υπολογισμού δεν δίνει αποτελέσματα για συνθήκες διάδοσης με διάθλαση προς τα πάνω (αρνητική κάθετη κλίση της πραγματικής ταχύτητας του ήχου), αλλά οι συνθήκες αυτές υπολογίζονται κατά προσέγγιση βάσει των ομοιογενών συνθηκών κατά τον υπολογισμό της Lden.

Για τον υπολογισμό της εξασθένησης λόγω της ατμοσφαιρικής απορρόφησης στην περίπτωση των μεταφορικών υποδομών, οι συνθήκες θερμοκρασίας και υγρασίας υπολογίζονται σύμφωνα με το πρότυπο ISO 9613-1:1996.

Η μέθοδος παρέχει αποτελέσματα ανά οκταβική ζώνη, από 63 Hz έως 8 000 Hz. Οι υπολογισμοί γίνονται για καθεμία από τις κεντρικές συχνότητες.

Αντικείμενα με κλίση άνω των 15° σε σχέση με την κάθετο δεν θεωρούνται ανακλαστήρες, αλλά λαμβάνονται υπόψη σε όλες τις άλλες πτυχές της διάδοσης, όπως οι επιδράσεις του εδάφους και η περίθλαση.

Ένα μεμονωμένο πέτασμα υπολογίζεται ως μεμονωμένος υπολογισμός περίθλασης, ενώ δύο ή περισσότερα πετάσματα στην ίδια διαδρομή αντιμετωπίζονται ως μεταγενέστερο σύνολο περιθλάσεων με εφαρμογή της διαδικασίας που περιγράφεται στη συνέχεια.

2.5.2. Ορισμοί

Όλες οι αποστάσεις, τα ύψη, οι διαστάσεις και τα υψόμετρα που χρησιμοποιούνται στο παρόν έγγραφο εκφράζονται σε μέτρα (m).

Το σύμβολο MN αναπαριστά την απόσταση σε τρεις διαστάσεις (τρισδιάστατη) μεταξύ των σημείων Μ και Ν, μετρούμενη στην ευθεία που συνδέει τα σημεία αυτά.

Το σύμβολο ^MN αναπαριστά το μήκος της καμπύλης τροχιάς μεταξύ των σημείων M και N, υπό ευνοϊκές συνθήκες.

Είναι σύνηθες να μετρούνται τα πραγματικά ύψη κάθετα σε κατεύθυνση κάθετη προς το οριζόντιο επίπεδο. Τα ύψη των σημείων πάνω από το τοπικό έδαφος συμβολίζονται με το γράμμα h, ενώ τα απόλυτα ύψη των σημείων και το απόλυτο ύψος του εδάφους συμβολίζονται με το γράμμα H.

Για να ληφθεί υπόψη το πραγματικό ανάγλυφο του εδάφους κατά μήκος της τροχιάς διάδοσης, χρησιμοποιείται η έννοια του «ισοδύναμου ύψους», που συμβολίζεται με το γράμμα z. Το ισοδύναμο ύψος αντικαθιστά τα πραγματικά ύψη στις εξισώσεις υπολογισμού της επίδρασης του εδάφους.

Οι ηχοστάθμες, που συμβολίζονται με το γράμμα L, εκφράζονται σε ντεσιμπέλ (dB) ανά ζώνη συχνοτήτων όταν παραλείπεται ο δείκτης Α. Οι ηχοστάθμες σε ντεσιμπέλ dB(A) είναι όταν δίνεται ο δείκτης A.

Το άθροισμα των ηχοσταθμών που οφείλονται σε αμοιβαία ασυνάρτητες πηγές συμβολίζεται με το σύμβολο σύμφωνα με τον εξής ορισμό:

(2.5.1)

2.5.3. Γεωμετρικοί παράγοντες

Κατάτμηση πηγής

Οι πραγματικές πηγές περιγράφονται με ένα σύνολο σημειακών πηγών ή, όταν πρόκειται για σιδηροδρομική ή οδική κυκλοφορία, με ασυνάρτητες γραμμικές πηγές. Με τη μέθοδο διάδοσης θεωρούμε ότι οι γραμμικές ή επιφανειακές πηγές έχουν προηγουμένως κατατμηθεί προκειμένου να αναπαρασταθούν από μια σειρά ισοδύναμων σημειακών πηγών. Αυτό μπορεί να έχει γίνει στο πλαίσιο της προκαταρκτικής επεξεργασίας των δεδομένων πηγής ή ενδέχεται να γίνει εντός της συνιστώσας εντοπισμού διαδρομής του λογισμικού που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό. Τα μέσα με τα οποία γίνεται αυτό βρίσκονται εκτός του πεδίου εφαρμογής της παρούσας μεθόδου.

Διαδρομές διάδοσης

Η μέθοδος λειτουργεί σε γεωμετρικό μοντέλο που αποτελείται από μια σειρά συνδεδεμένων επιφανειών εδάφους και εμποδίων. Χρησιμοποιείται κάθετη διαδρομή διάδοσης σε ένα ή περισσότερα κάθετα επίπεδα σε σχέση με το οριζόντιο επίπεδο. Για τροχιές που περιλαμβάνουν ανακλάσεις σε κάθετες επιφάνειες οι οποίες δεν είναι ορθογώνιες προς το επίπεδο πρόσπτωσης, λαμβάνεται υπόψη στη συνέχεια άλλο κάθετο επίπεδο που περιλαμβάνει το ανακλώμενο μέρος της διαδρομής διάδοσης. Στις περιπτώσεις αυτές, όπου χρησιμοποιούνται περισσότερα κάθετα επίπεδα για την περιγραφή του συνόλου της διαδρομής της τροχιάς από την πηγή στον δέκτη, τα κάθετα επίπεδα επιπεδοποιούνται στη συνέχεια, σαν κινεζικό παραβάν που ξεδιπλώνεται.

Σημαντικά ύψη πάνω από το έδαφος

Τα ισοδύναμα ύψη λαμβάνονται από το μέσο επίπεδο του εδάφους μεταξύ της πηγής και του δέκτη. Το ύψος αυτό αντικαθιστά το πραγματικό έδαφος με ένα πλασματικό επίπεδο που αναπαριστά τη μέση μορφολογία του εδάφους.

Σχήμα 2.5.α

Ισοδύναμα ύψη σε σχέση με το έδαφος

Πραγματικό ανάγλυφο

Μέσο επίπεδο

Το ισοδύναμο ύψος ενός σημείου είναι το ορθογώνιο ύψος του σε σχέση με το μέσο επίπεδο του εδάφους. Επομένως, μπορούν να καθοριστούν το ισοδύναμο ύψος της πηγής zs και το ισοδύναμο ύψος του δέκτη zr. Η απόσταση μεταξύ της πηγής και του δέκτη σε προβολή πάνω στο μέσο επίπεδο του εδάφους συμβολίζεται με τα γράμματα d p.

Αν το ισοδύναμο ύψος ενός σημείου είναι αρνητικό, δηλαδή αν το σημείο βρίσκεται κάτω από το μέσο επίπεδο του εδάφους, διατηρείται μηδενικό ύψος και το ισοδύναμο σημείο είναι σε αυτή την περίπτωση ίδιο με την πιθανή εικόνα του.

Υπολογισμός του μέσου επιπέδου

Στο επίπεδο της διαδρομής, η τοπογραφία (συμπεριλαμβανομένων του αναγλύφου, των εξάρσεων, των αναχωμάτων και άλλων τεχνητών εμποδίων, κτιρίων κ.ά.) δύναται να περιγραφεί με ένα διευθετημένο σύνολο σημείων (xk, Hk )· k є {1, …, n}. Το εν λόγω σύνολο σημείων ορίζει ένα πολύγραμμο, ή ισοδύναμα, μια αλληλουχία ευθέων τμημάτων Hk = akx + bk , x є [xk , xk + 1 ]· k є {1, …, n}, όπου:

ak = (Hk + 1 – Hk )/(xk + 1 – xk )

(2.5.2)

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

Το μέσο επίπεδο αναπαριστάται από την ευθεία Z = ax+b· x є [x 1, xn ], που προσαρμόζεται στο πολύγραμμο μέσω προσέγγισης ελάχιστων τετραγώνων. Η εξίσωση της μέσης γραμμής μπορεί να επιλυθεί αναλυτικά.

Με τη χρήση του εξής τύπου:

(2.5.3)

Οι συντελεστές της ευθείας δίνονται από τον τύπο:

(2.5.4)

όπου τμήματα με xk + 1 = xk αγνοούνται κατά την εκτίμηση της εξίσωσης 2.5.3

Ανακλάσεις από προσόψεις κτιρίων και άλλα κάθετα εμπόδια

Οι εισφορές από τις ανακλάσεις λαμβάνονται υπόψη από την εισαγωγή των πηγών εικόνας όπως περιγράφονται στη συνέχεια.

2.5.4. Μοντέλο διάδοσης του ήχου

Για δέκτη R οι υπολογισμοί γίνονται σύμφωνα με τα εξής βήματα:

Σε κάθε διαδρομή διάδοσης:

—

υπολογισμός της εξασθένησης υπό ευνοϊκές συνθήκες,

—

υπολογισμός της εξασθένησης υπό ομοιογενείς συνθήκες,

—

υπολογισμός της μακροπρόθεσμης ηχοστάθμης για κάθε διαδρομή.

Σώρευση των μακροπρόθεσμων ηχοσταθμών για όλες τις διαδρομές που επηρεάζουν έναν συγκεκριμένο δέκτη, επιτρέποντας έτσι τον υπολογισμό της συνολικής ηχοστάθμης στο σημείο του δέκτη.

Πρέπει να σημειωθεί ότι μόνον οι εξασθενήσεις που οφείλονται στην επίδραση του εδάφους (Aground ) και στην περίθλαση (Adif ) επηρεάζονται από τις μετεωρολογικές συνθήκες.

2.5.5. Διαδικασία υπολογισμού

Για σημειακή πηγή S κατευθυντικής ηχητικής ισχύος Lw,0,dir και για δεδομένη ζώνη συχνοτήτων, η στάθμη της ισοδύναμης συνεχούς ηχητικής πίεσης σε σημείο δέκτη R υπό δεδομένες ατμοσφαιρικές συνθήκες λαμβάνεται σύμφωνα με τις κάτωθι εξισώσεις.

Ηχοστάθμη υπό ευνοϊκές συνθήκες (LF) για μια διαδρομή (S,R)

LF = LW,0,dir – AF

(2.5.5)

Ο όρος AF αναπαριστά τη συνολική εξασθένηση κατά μήκος της διαδρομής διάδοσης υπό ευνοϊκές συνθήκες και αναλύεται ως εξής:

AF=Adiv + Aatm + Aboundary,F

(2.5.6)

όπου

Adiv είναι η εξασθένηση που οφείλεται στη γεωμετρική απόκλιση

Aatm είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην ατμοσφαιρική απορρόφηση

Aboundary,F είναι η εξασθένηση που οφείλεται στο όριο του μέσου διάδοσης υπό ευνοϊκές συνθήκες· μπορεί να περιέχει τους εξής όρους:

Aground,F , δηλαδή την εξασθένηση που οφείλεται στο έδαφος υπό ευνοϊκές συνθήκες·

Adif,F , δηλαδή την εξασθένηση που οφείλεται στη περίθλαση υπό ευνοϊκές συνθήκες.

Για δεδομένη διαδρομή και ζώνη συχνοτήτων, είναι πιθανά τα εξής δύο σενάρια:

—

είτε υπολογίζεται η Aground,F χωρίς περίθλαση (Adif,F = 0 dB) και Aboundary,F = Aground,F ,

—

είτε υπολογίζεται η Adif,F . Η επίδραση του εδάφους λαμβάνεται υπόψη στην ίδια την εξίσωση της Adif,F (Aground,F = 0 dB). Ως εκ τούτου, αυτή δίνει Aboundary,F = Adif,F .

Ηχοστάθμη υπό ομοιογενείς συνθήκες (LH) για διαδρομή (S,R)

Η διαδικασία είναι απολύτως όμοια με την περίπτωση των ευνοϊκών συνθηκών που παρουσιάστηκαν στην προηγούμενη ενότητα.

LH = LW,0,dir – AH

(2.5.7)

Ο όρος AH αναπαριστά τη συνολική εξασθένηση κατά μήκος της διαδρομής διάδοσης υπό ομοιογενείς συνθήκες και αναλύεται ως εξής:

AH = Adiv + Aatm + Aboundary,H

(2.5.8)

όπου

Adiv είναι η εξασθένηση που οφείλεται στη γεωμετρική απόκλιση

Αatm είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην ατμοσφαιρική απορρόφηση

Aboundary,H είναι η εξασθένηση που οφείλεται στο όριο του μέσου διάδοσης υπό ομοιογενείς συνθήκες· μπορεί να περιέχει τους εξής όρους:

Αground,H , δηλαδή την εξασθένηση που οφείλεται στο έδαφος υπό ομοιογενείς συνθήκες·

Adif,H , δηλαδή την εξασθένηση που οφείλεται στη περίθλαση υπό ομοιογενείς συνθήκες.

Για δεδομένη διαδρομή και ζώνη συχνοτήτων, είναι πιθανά τα εξής δύο σενάρια:

—

είτε υπολογίζεται η Αground,H (Adif,H = 0 dB) χωρίς περίθλαση και Aboundary,H =Αground,H ,

—

είτε υπολογίζεται η Adif,H (Αground,H = 0 dB). Η επίδραση του εδάφους λαμβάνεται υπόψη στην ίδια την εξίσωση της Adif,H . Ως εκ τούτου, αυτή δίνει Aboundary,H = Adif,H

Στατιστική προσέγγιση εντός αστικών περιοχών για μια διαδρομή (S,R)

Εντός αστικών περιοχών, επιτρέπεται επίσης στατιστική προσέγγιση για τον υπολογισμό της διάδοσης του ήχου πίσω από την πρώτη γραμμή των κτιρίων, υπό την προϋπόθεση ότι η εν λόγω μέθοδος διαθέτει τη δέουσα τεκμηρίωση, συμπεριλαμβανομένων σχετικών στοιχείων για την ποιότητα της μεθόδου. Η εν λόγω μέθοδος δύναται να αντικαταστήσει τον υπολογισμό των Aboundary,H και Aboundary,F με κατά προσέγγιση υπολογισμό της συνολικής εξασθένησης για την άμεση διαδρομή και όλες τις ανακλάσεις. Ο υπολογισμός βασίζεται στη μέση πυκνότητα δόμησης και στο μέσο ύψος όλων των κτιρίων της περιοχής.

Μακροπρόθεσμη ηχοστάθμη για μια διαδρομή (S,R)

Η «μακροπρόθεσμη» ηχοστάθμη κατά μήκος μιας διαδρομής που ξεκινά από μια δεδομένη σημειακή πηγή λαμβάνεται από το λογαριθμικό άθροισμα της σταθμισμένης ηχητικής ενέργειας υπό ομοιογενείς συνθήκες και της ηχητικής ενέργειας υπό ευνοϊκές συνθήκες.

Οι εν λόγω ηχοστάθμες σταθμίζονται βάσει της μέσης εμφάνισης p ευνοϊκών συνθηκών προς την κατεύθυνση της διαδρομής (S,R):

(2.5.9)

Σημείωση: Οι τιμές εμφάνισης για τις p εκφράζονται υπό τη μορφή ποσοστών. Για παράδειγμα, αν η τιμή της εμφάνισης είναι 82 %, η εξίσωση 2.5.9 έχει την τιμή p = 0,82.

Μακροπρόθεσμη ηχοστάθμη στο σημείο R για όλες τις διαδρομές

Η συνολική ηχοστάθμη στον δέκτη για ζώνη συχνοτήτων λαμβάνεται από το άθροισμα των εισφορών ενέργειας από όλες τις διαδρομές Ν, συμπεριλαμβανομένων όλων των τύπων:

(2.5.10)

όπου

n είναι ο δείκτης των διαδρομών μεταξύ S και R.

Η συμπερίληψη των ανακλάσεων μέσω πηγών εικόνας περιγράφεται στη συνέχεια. Το ποσοστό των περιπτώσεων ευνοϊκών συνθηκών σε περίπτωση διαδρομής που ανακλάται σε κάθετο εμπόδιο είναι πανομοιότυπη με την περίπτωση της άμεσης διαδρομής.

Αν S′ είναι η πηγή εικόνας του S, τότε η περίπτωση p′ της διαδρομής (S′,R) θεωρείται ίση με την περίπτωση p της διαδρομής (Si ,R).

Μακροπρόθεσμη ηχοστάθμη στο σημείο R σε ντεσιμπέλ A (dBA)

Η συνολική ηχοστάθμη σε ντεσιμπέλ A (dBA) λαμβάνεται με την άθροιση των σταθμών κάθε ζώνης συχνοτήτων:

(2.5.11)

όπου i είναι ο δείκτης της ζώνης συχνοτήτων. AWC είναι η Α-σταθμισμένη διόρθωση ως εξής:

Συχνότητα [Hz]	63	125	250	500	1 000	2 000	4 000	8 000
AWCf,i [dB]	-26,2	-16,1	-8,6	-3,2	0	1,2	1,0	-1,1

Η εν λόγω στάθμη LAeq,LT αποτελεί το τελικό αποτέλεσμα, δηλαδή τη μακροπρόθεσμη Α-σταθμισμένη στάθμη ηχητικής πίεσης στο σημείο του δέκτη σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα αναφοράς (π.χ. ημέρα, βράδυ, νύχτα ή μικρότερο χρονικό διάστημα κατά τη διάρκεια της ημέρας, του βραδιού ή της νύχτας).

2.5.6. Υπολογισμός της διάδοσης του θορύβου για οδικές, σιδηροδρομικές, βιομηχανικές πηγές

Γεωμετρική απόκλιση

Η εξασθένηση που οφείλεται στη γεωμετρική απόκλιση, Adiv, αντιστοιχεί σε μείωση της ηχοστάθμης λόγω της απόστασης διάδοσης. Για σημειακή ηχητική πηγή σε ελεύθερο πεδίο, η εξασθένηση σε dB δίνεται από τον τύπο:

Adiv = 20 × lg(d) + 11

(2.5.12)

όπου d είναι η άμεση 3D διαγώνια απόσταση μεταξύ της πηγής και του δέκτη.

Ατμοσφαιρική απορρόφηση

Η εξασθένηση που οφείλεται στην ατμοσφαιρική απορρόφηση A atm κατά τη διάδοση σε απόσταση d δίνεται σε dB βάσει της εξίσωσης:

Aatm = αatm · d/1 000

(2.5.13)

όπου

d είναι η άμεση 3D διαγώνια απόσταση μεταξύ της πηγής και του δέκτη σε m·

αatm είναι ο συντελεστής ατμοσφαιρικής απορρόφησης σε dB/km στην ονομαστική κεντρική συχνότητα για κάθε ζώνη συχνοτήτων, σύμφωνα με το πρότυπο ISO 9613-1.

Οι τιμές του συντελεστή αatm δίνονται για θερμοκρασία 15 °C, σχετική υγρασία 70 % και ατμοσφαιρική πίεση 101 325 Pa. Υπολογίζονται με τις ακριβείς κεντρικές συχνότητες της ζώνης συχνοτήτων. Οι τιμές αυτές είναι σύμφωνες με το πρότυπο ISO 9613-1. Χρησιμοποιούνται οι μακροπρόθεσμοι μετεωρολογικοί μέσοι αν δεν υπάρχουν διαθέσιμα μετεωρολογικά δεδομένα.

Επίδραση του εδάφους

Η εξασθένηση που οφείλεται στην επίδραση του εδάφους αποτελεί κυρίως το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ του ανακλώμενου ήχου και του ήχου που διαδίδεται απευθείας από την πηγή στον δέκτη. Συνδέεται υλικά με την ακουστική απορρόφηση του εδάφους πάνω από το οποίο διαδίδεται το ηχητικό κύμα. Ωστόσο, εξαρτάται επίσης σε σημαντικό βαθμό από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες κατά τη διάρκεια της διάδοσης, δεδομένου ότι η καμπύλωση των ακτίνων μεταβάλλει το ύψος της διαδρομής πάνω από το έδαφος και καθιστά τις επιδράσεις του εδάφους και της γης που βρίσκεται κοντά στην πηγή περισσότερο ή λιγότερο σημαντικές.

Σε περίπτωση που η διάδοση μεταξύ της πηγής και του δέκτη επηρεάζεται από οποιοδήποτε εμπόδιο στο πεδίο διάδοσης, η επίδραση του εδάφους υπολογίζεται χωριστά στην πλευρά της πηγής και στην πλευρά του δέκτη. Στην περίπτωση αυτή, οι τιμές zs και zr αναφέρονται στη θέση της ισοδύναμης πηγής και/ή του δέκτη, όπως καταδεικνύεται στη συνέχεια κατά την παρουσίαση του υπολογισμού της περίθλασης Adif .

Ακουστικός χαρακτηρισμός εδάφους

Οι ιδιότητες ακουστικής απορρόφησης του εδάφους συνδέονται κυρίως με το πορώδες. Το συμπαγές έδαφος είναι σε γενικές γραμμές ανακλαστικό και το πορώδες έδαφος είναι απορροφητικό.

Για τις απαιτήσεις των λειτουργικών υπολογισμών, η ακουστική απορρόφηση του εδάφους αναπαριστάται από έναν αδιάστατο συντελεστή G, μεταξύ του 0 και του 1. Ο συντελεστής G είναι ανεξάρτητος από τη συχνότητα. Ο πίνακας 2.5.α δίνει τις τιμές του G για το έδαφος σε εξωτερικούς χώρους. Σε γενικές γραμμές, ο μέσος όρος του συντελεστή G για μια διαδρομή λαμβάνει τιμές μεταξύ 0 και 1.

Πίνακας 2.5.α:

Τιμές του συντελεστή G για διαφόρους τύπους εδάφους

Περιγραφή	Τύπος	(kPa·s/m2)	Τιμή του G
Πολύ μαλακό έδαφος (καλυμμένο με χιόνι ή βρύα)	A	12,5	1
Μαλακό δασικό έδαφος (καλυμμένο με κοντά, πυκνά ρείκια ή βρύα)	Β	31,5	1
Μη συμπιεσμένο, χαλαρό έδαφος (γρασίδι, χόρτα, χαλαρό έδαφος)	C	80	1
Κανονικό μη συμπιεσμένο έδαφος (δασικά εδάφη, λειμώνες)	D	200	1
Συμπιεσμένος αγρός και χαλίκι (συμπιεσμένοι χλοοτάπητες, πάρκα)	E	500	0,7
Συμπιεσμένο πυκνό έδαφος (χαλικόδρομος, χώρος στάθμευσης αυτοκινήτων)	F	2 000	0,3
Σκληρές επιφάνειες (οι περισσότερες κοινές άσφαλτοι, σκυρόδεμα)	G	20 000	0
Πολύ σκληρές και πυκνές επιφάνειες (πυκνή άσφαλτος, σκυρόδεμα, νερό)	H	200 000	0

Ο συντελεστής Gpath ορίζεται ως το τμήμα απορροφητικού εδάφους που υφίσταται πάνω από το σύνολο της καλυπτόμενης διαδρομής.

Όταν η πηγή και ο δέκτης βρίσκονται τόσο κοντά μεταξύ τους ώστε dp ≤ 30(zs + zr ), η διάκριση μεταξύ του τύπου του εδάφους που βρίσκεται κοντά στην πηγή και του τύπου του εδάφους που βρίσκεται κοντά στον δέκτη είναι αμελητέα. Προκειμένου να ληφθεί υπόψη το εν λόγω σχόλιο, ο συντελεστής εδάφους Gpath διορθώνεται τελικά ως εξής:

G′path =

if dp ≤ 30(zs + zr )

(2.5.14)

Gpath

otherwise

όπου Gs είναι ο συντελεστής εδάφους της επιφανειακής πηγής. Gs = 0 για οδοστρώματα ( 5 ), σταθερές επιδομές. Gs = 1 για σιδηροδρομικές τροχιές σε σκύρα. Δεν υπάρχει μια γενική απάντηση όταν πρόκειται για βιομηχανικές πηγές και μονάδες.

Ο συντελεστής G ενδεχομένως να συνδέεται με την ειδική αντίσταση ροής.

Σχήμα 2.5.β

Καθορισμός του συντελεστή εδάφους Gpath σε διαδρομή διάδοσης

[EUR-Lex] [EUR-Lex]

Οι αποστάσεις dn καθορίζονται από δισδιάστατη προβολή στο οριζόντιο επίπεδο.

Οι επόμενες δύο υποενότητες σχετικά με τους υπολογισμούς υπό ομοιογενείς και ευνοϊκές συνθήκες εισάγουν τους γενικούς συμβολισμούς
[EUR-Lex] w и
[EUR-Lex] m για την εδαφική απορρόφηση. Ο πίνακας 2.5.β δίνει την αντιστοιχία μεταξύ των συμβολισμών αυτών και των μεταβλητών Gpath και G′path .

Πίνακας 2.5.β

Αντιστοιχία μεταξύ [EUR-Lex] w и [EUR-Lex] και (Gpath, G′path)

	Ομοιογενείς συνθήκες			Ευνοϊκές συνθήκες
	Aground	Δground(S,O)	Δground(O,R)	Aground	Δground(S,O)	Δground(O,R)
[EUR-Lex] w	G′path		Gpath
[EUR-Lex] m	G′path		Gpath	G′path		Gpath

Υπολογισμοί υπό ομοιογενείς συνθήκες

Η μείωση που οφείλεται στην επίδραση του εδάφους υπό ομοιογενείς συνθήκες υπολογίζεται βάσει των εξής εξισώσεων:

αν Gpath ≠ 0

(2.5.15)

όπου

fm είναι η ονομαστική κεντρική συχνότητα της υπό εξέταση ζώνης συχνοτήτων, σε Hz· c είναι η ταχύτητα του ήχου στον αέρα, που θεωρείται ίση με 340 m/s· και το Cf ορίζεται ως εξής:

(2.5.16)

όπου οι τιμές του w δίνονται από την εξής εξίσωση:

(2.5.17)

[EUR-Lex] w μπορεί να ισούται με το Gpath ή το G′ path ανάλογα με το κατά πόσον η επίδραση του εδάφους υπολογίζεται με ή χωρίς περίθλαση και σύμφωνα με τη φύση του εδάφους κάτω από την πηγή (πραγματική πηγή ή πηγή με περίθλαση). Αυτό ορίζεται στις επόμενες υποενότητες και συνοψίζεται στον πίνακα 2.5.β.

(2.5.18)

είναι το κατώτερο όριο της Aground,H .

Για διαδρομή (S i,R) υπό ομοιογενείς συνθήκες χωρίς περίθλαση:

w = G′path

m = G′path

Με περίθλαση, βλ. την ενότητα περί περίθλασης για τους ορισμούς των
[EUR-Lex] w και
[EUR-Lex] m .

αν Gpath = 0: Aground,H = – 3 dB

Ο όρος – 3(1 –
[EUR-Lex] m ) λαμβάνει υπόψη το γεγονός ότι, όταν η πηγή και ο δέκτης απέχουν πολύ μεταξύ τους, η πρώτη πλευρά της πηγής ανάκλασης δεν βρίσκεται πια στην πλατφόρμα, αλλά στο φυσικό έδαφος.

Υπολογισμός υπό ευνοϊκές συνθήκες

Η επίδραση του εδάφους υπό ευνοϊκές συνθήκες υπολογίζεται με την εξίσωση της Aground,H , υπό την προϋπόθεση ότι θα γίνουν οι εξής τροποποιήσεις:

Αν Gpath ≠ 0

α)

►M6 Στην εξίσωση 2.5.15 (Aground,H ) τα ύψη zs και zr αντικαθίστανται από τα zs + δ zs + δ zT και zr + δ zr + δ zT , αντίστοιχα, όπου ◄

(2.5.19)

a o = 2 × 10– 4 m– 1 είναι το αντίστροφο της ακτίνας καμπυλότητας

β)

►M6 Το κατώτατο όριο της Aground,F (υπολογιζόμενο χωρίς τροποποιημένα ύψη) εξαρτάται από τη γεωμετρία της διαδρομής: ◄

►C1 [EUR-Lex] ◄

(2.5.20)

Αν Gpath = 0

A ground,F, = Aground,F,min

Οι διορθώσεις του ύψους δz s και δz r μεταφέρουν την επίδραση της καμπύλωσης των ακτίνων του ήχου. Η δz T αντισταθμίζει την επίδραση της τύρβης.

[EUR-Lex] m μπορεί επίσης να ισούται με το Gpath ή το G′ path ανάλογα με το κατά πόσον η επίδραση του εδάφους υπολογίζεται με ή χωρίς περίθλαση και σύμφωνα με τη φύση του εδάφους κάτω από την πηγή (πραγματική πηγή ή πηγή με περίθλαση). Αυτό καθορίζεται στις ακόλουθες υποενότητες.

Για διαδρομή (S i,R) υπό ευνοϊκές συνθήκες χωρίς περίθλαση:

w = Gpath στην εξίσωση 2.5.17

m = G′path .

Με περίθλαση, βλ. την επόμενη ενότητα για τους ορισμούς των
[EUR-Lex] w και
[EUR-Lex] m .

Περίθλαση

Κατά γενικό κανόνα, η περίθλαση μελετάται στην κορυφή κάθε εμποδίου που βρίσκεται επί της διαδρομής διάδοσης. Αν η διαδρομή περνά «αρκετά ψηλά» πάνω από το άκρο της περίθλασης, μπορεί να οριστεί Adif = 0 και να υπολογιστεί το άμεσο οπτικό πεδίο, ιδίως μέσω αξιολόγησης της Aground .

Στην πράξη, οι ακόλουθες προδιαγραφές λαμβάνονται υπόψη στο μοναδικό κατακόρυφο επίπεδο που περιέχει τόσο την πηγή όσο και τον δέκτη (επιπεδοποιημένο κινεζικό παραβάν, στην περίπτωση διαδρομής που περιλαμβάνει ανακλάσεις). Η απευθείας ακτίνα από την πηγή στον δέκτη είναι ευθεία γραμμή υπό ομοιογενείς συνθήκες διάδοσης και καμπύλη γραμμή (τόξο με ακτίνα ανάλογα με το μήκος της ευθείας ακτίνας) υπό ευνοϊκές συνθήκες διάδοσης.

Εάν στην απευθείας ακτίνα δεν παρεμβάλλονται εμπόδια, αναζητείται το άκρο D που παράγει τη μεγαλύτερη διαφορά μήκους διαδρομής δ (η μικρότερη απόλυτη τιμή, δεδομένου ότι οι εν λόγω διαφορές μήκους διαδρομής έχουν αρνητικές τιμές). Η περίθλαση λαμβάνεται υπόψη εάν

—

αυτή η διαφορά μήκους διαδρομής είναι μεγαλύτερη από -λ/20 και

—

πληρούται το «κριτήριο Rayleigh».

Αυτό συμβαίνει, εάν η δ είναι μεγαλύτερη από λ/4 – δ*, όπου δ* είναι η διαφορά μήκους διαδρομής που υπολογίζεται με το ίδιο άκρο D, αλλά σε σχέση με το είδωλο πηγής S* που υπολογίζεται με το μέσο επίπεδο του εδάφους στην πλευρά της πηγής και το είδωλο δέκτη R* που υπολογίζεται με το μέσο επίπεδο του εδάφους στην πλευρά του δέκτη. Για τον υπολογισμό της δ* λαμβάνονται υπόψη μόνο τα σημεία S*, D και R* —δεν λαμβάνονται υπόψη άλλα άκρα που εμποδίζουν τη διαδρομή S*->D->R*.

Για τους ανωτέρω σκοπούς, το μήκος κύματος λ υπολογίζεται βάσει της ονομαστικής κεντρικής συχνότητας και ταχύτητας του ήχου 340 m/s.

Εάν πληρούνται αυτές οι δύο προϋποθέσεις, το άκρο D χωρίζει την πλευρά της πηγής από την πλευρά του δέκτη, υπολογίζονται δύο χωριστά μέσα επίπεδα εδάφους και η A dif υπολογίζεται όπως περιγράφεται στο υπόλοιπο τμήμα αυτού του μέρους. Διαφορετικά, για τη συγκεκριμένη διαδρομή δεν εξετάζεται η εξασθένηση λόγω περίθλασης, υπολογίζεται κοινό μέσο επίπεδο εδάφους για τη διαδρομή S -> R και η A ground υπολογίζεται χωρίς περίθλαση (A dif = 0 dB). Ο κανόνας αυτός εφαρμόζεται τόσο υπό ομοιογενείς όσο και υπό ευνοϊκές συνθήκες.

Όταν, για μια δεδομένη ζώνη συχνοτήτων, ο υπολογισμός γίνεται σύμφωνα με τη διαδικασία που περιγράφεται στην παρούσα ενότητα, η Aground ορίζεται ως ίση με 0 dB κατά τον υπολογισμό της συνολικής εξασθένησης. Η επίδραση του εδάφους λαμβάνεται άμεσα υπόψη στην εξίσωση υπολογισμού της γενικής περίθλασης.

Οι εξισώσεις που προτείνονται εδώ χρησιμοποιούνται για την επεξεργασία της περίθλασης σε πετάσματα μικρού ή μεγάλου πάχους, κτίρια, χωμάτινους αναβαθμούς (φυσικούς ή τεχνητούς), καθώς και εκείνης που προκαλείται από τα άκρα αναχωμάτων, τάφρων και κοιλαδογεφυρών.

Όταν συναντώνται επί της διαδρομής διάδοσης αρκετά εμπόδια που προκαλούν περίθλαση, αντιμετωπίζονται ως πολλαπλή περίθλαση με την εφαρμογή της διαδικασίας που περιγράφεται στην επόμενη ενότητα για τον υπολογισμό της διαφοράς διαδρομής.

Οι διαδικασίες που παρουσιάζονται εδώ χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των εξασθενήσεων τόσο υπό ομοιογενείς όσο και υπό ευνοϊκές συνθήκες. Η καμπύλωση των ακτίνων λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό της διαφοράς διαδρομής και τον υπολογισμό των επιδράσεων του εδάφους πριν και μετά την περίθλαση.

Γενικές αρχές

Το σχήμα 2.5.γ απεικονίζει τη γενική μέθοδο υπολογισμού της εξασθένησης λόγω περίθλασης. Η μέθοδος αυτή βασίζεται στη διαίρεση της διαδρομής διάδοσης σε δύο μέρη: τη διαδρομή προς την «πλευρά της πηγής», που βρίσκεται μεταξύ της πηγής και του σημείου περίθλασης, και τη διαδρομή προς την «πλευρά του δέκτη», που βρίσκεται μεταξύ του σημείου περίθλασης και του δέκτη.

Υπολογίζονται τα εξής:

—

η επίδραση του εδάφους στην πλευρά της πηγής Δ ground(S,O)

—

η επίδραση του εδάφους στην πλευρά του δέκτη Δ ground(O,R)

—

και οι τρεις περιθλάσεις:

—

μεταξύ της πηγής S και του δέκτη R: Δ dif(S,R)

—

μεταξύ της πηγής της εικόνας S ′ και του R: Δ dif(S′,R)

—

μεταξύ της S και του δέκτη της εικόνας R′: Δ dif(S,R′)

Σχήμα 2.5.γ

Γεωμετρία υπολογισμού της εξασθένησης λόγω περίθλασης

Πλευρά της πηγής

Πλευρά του δέκτη

όπου

S είναι η πηγή

R είναι ο δέκτης

S′ είναι η πηγή της εικόνας σε σχέση με το μέσο επίπεδο του εδάφους στην πλευρά της πηγής

R′ είναι ο δέκτης της εικόνας σε σχέση με το μέσο επίπεδο του εδάφους στην πλευρά του δέκτη

O είναι το σημείο περίθλασης

z s είναι το ισοδύναμο ύψος της πηγής S σε σχέση με το μέσο επίπεδο του εδάφους στην πλευρά της πηγής

z o,s είναι το ισοδύναμο ύψος του σημείου περίθλασης O σε σχέση με το μέσο επίπεδο του εδάφους στην πλευρά του δέκτη

z r είναι το ισοδύναμο ύψος του δέκτη R σε σχέση με το μέσο επίπεδο του εδάφους στην πλευρά της πηγής

z o,r είναι το ισοδύναμο ύψος του σημείου περίθλασης O σε σχέση με το μέσο επίπεδο του εδάφους στην πλευρά του δέκτη

Η ανωμαλία του εδάφους μεταξύ της πηγής και του σημείου περίθλασης, καθώς και μεταξύ του σημείου περίθλασης και του δέκτη, λαμβάνεται υπόψη μέσω των ισοδύναμων υψών που υπολογίζονται σε σχέση με το μέσο επίπεδο του εδάφους, πρώτα στην πλευρά της πηγής και έπειτα στην πλευρά του δέκτη (δύο μέσα επίπεδα εδάφους), σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφεται στην υποενότητα περί σημαντικών υψών πάνω από το έδαφος.

Αμιγής περίθλαση

Για την αμιγή περίθλαση, χωρίς την επίδραση του εδάφους, η εξασθένηση δίνεται από τον τύπο:

Δdif =

αν [EUR-Lex]

(2.5.21)

αλλιώς

όπου

Ch = 1

(2.5.22)

λ είναι το μήκος κύματος στην ονομαστική κεντρική συχνότητα της υπό εξέταση ζώνης συχνοτήτων

δ είναι η διαφορά μεταξύ της διαδρομής με περίθλαση και της απευθείας διαδρομής (βλ. επόμενη υποενότητα περί υπολογισμού της διαφοράς διαδρομής)

C″ είναι ο συντελεστής που χρησιμοποιείται προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι πολλαπλές περιθλάσεις:

C″ = 1 για μεμονωμένη περίθλαση

Για πολλαπλή περίθλαση, αν e είναι η συνολική απόσταση του μήκους της διαδρομής μεταξύ του πρώτου και του τελευταίου σημείου περίθλασης (χρησιμοποιούνται καμπύλες ακτίνες σε περίπτωση ευνοϊκών συνθηκών) και, αν η e υπερβαίνει τα 0,3 m (αλλιώς C″ = 1), ο συντελεστής αυτός ορίζεται από τον τύπο:

(2.5.23)

Οι τιμές της Δdif περιορίζονται:

—

αν Δ dif < 0: Δ dif = 0 Db,

—

αν Δ dif > 25: Δ dif = 25 dB για περίθλαση σε οριζόντιο άκρο και μόνο στον όρο Δdif, που εμφανίζεται στον υπολογισμό της Adif . Αυτό το ανώτατο όριο δεν εφαρμόζεται στους όρους της Δdif που παρεμβαίνουν στον υπολογισμό της Δ ground , ή για περίθλαση σε κάθετο άκρο (πλευρική περίθλαση) όταν πρόκειται για χαρτογράφηση βιομηχανικού θορύβου.

Υπολογισμός της διαφοράς διαδρομής

Η διαφορά διαδρομής δ υπολογίζεται σε κάθετο επίπεδο που περιέχει την πηγή και τον δέκτη. Πρόκειται για προσέγγιση σε σχέση με την αρχή του Fermat. Η προσέγγιση εξακολουθεί να ισχύει εν προκειμένω (γραμμικές πηγές). Η διαφορά διαδρομής δ υπολογίζεται όπως φαίνεται στα ακόλουθα σχήματα, βάσει των καταστάσεων που ανακύπτουν.

Ομοιογενείς συνθήκες

Σχήμα 2.5.δ

Υπολογισμός της διαφοράς διαδρομής υπό ομοιογενείς συνθήκες. O, O1 και O2 είναι τα σημεία περίθλασης

Σημείωση: Για κάθε διάταξη, η έκφραση της δ είναι δεδομένη.

Ευνοϊκές συνθήκες

Σχήμα 2.5.ε

Υπολογισμός της διαφοράς διαδρομής υπό ευνοϊκές συνθήκες (μεμονωμένη περίθλαση)

Υπό ευνοϊκές συνθήκες, οι τρεις καμπύλες ηχητικές ακτίνες [EUR-Lex], [EUR-Lex] και [EUR-Lex] έχουν την ίδια ακτίνα καμπυλότητας Γ, που ορίζεται από τον τύπο:

Γ = max (1 000,8 d)

(2.5.24)

Όπου το d ορίζεται από την τρισδιάστατη απόσταση μεταξύ της πηγής και του δέκτη στη διαδρομή σε ευθεία γραμμή.

Γ = max(1 000,8 d)

(2.5.24)

Το μήκος της καμπύλης μιας ηχητικής ακτίνας ^MN συμβολίζεται ως υπό ευνοϊκές συνθήκες. Το μήκος αυτό ισούται με:

(2.5.25)

Κατ' αρχήν, θα πρέπει να εξεταστούν τρία σενάρια για τον υπολογισμό της διαφοράς διαδρομής υπό ευνοϊκές συνθήκες δF (βλ. σχήμα 2.5.ε). Στην πράξη, δύο εξισώσεις αρκούν:

—

αν η ευθεία ηχητική ακτίνα SR συγκαλύπτεται από το εμπόδιο (1η και 2η περίπτωση στο σχήμα 2.5.ε):

(2.5.26)

—

αν η ευθεία ηχητική ακτίνα SR δεν συγκαλύπτεται από το εμπόδιο (3η περίπτωση στο σχήμα 2.5.ε):

(2.5.27)

όπου A είναι το σημείο τομής της ευθείας ηχητικής ακτίνας SR και της επέκτασης του εμποδίου που προκαλεί την περίθλαση.

Για πολλαπλές περιθλάσεις υπό ευνοϊκές συνθήκες:

—

καθορίζεται το κυρτό πολύγωνο που ορίζεται από τα διάφορα πιθανά άκρα της περίθλασης,

—

εξαλείφονται τα άκρα της περίθλασης που δεν βρίσκονται στο όριο του κυρτού πολυγώνου,

—

υπολογίζεται η δF βάσει των μηκών της καμπύλης ηχητικής ακτίνας, διαιρώντας τη διαδρομή που έχει υποστεί περίθλαση στον απαραίτητο αριθμό καμπύλων τμημάτων (βλ. σχήμα 2.5.στ)

(2.5.28)

Υπό ευνοϊκές συνθήκες, η διαδρομή διάδοσης στο κατακόρυφο επίπεδο διάδοσης αποτελείται πάντοτε από τμήματα κύκλων, η ακτίνα των οποίων δίνεται από την τρισδιάστατη απόσταση μεταξύ της πηγής και του δέκτη, δηλαδή όλα τα τμήματα της διαδρομής διάδοσης έχουν την ίδια ακτίνα καμπυλότητας. Εάν στο απευθείας τόξο που συνδέει την πηγή και τον δέκτη παρεμβάλλονται εμπόδια, η διαδρομή διάδοσης ορίζεται ως ο μικρότερος κυρτός συνδυασμός των τόξων που περιβάλλουν όλα τα εμπόδια. «Κυρτός» σε αυτό το πλαίσιο σημαίνει ότι σε κάθε σημείο περίθλασης, το τμήμα της εξερχόμενης ακτίνας εκτρέπεται προς τα κάτω σε σχέση με το τμήμα της εισερχόμενης ακτίνας.

Σχήμα 2.5.στ

Παράδειγμα υπολογισμού της διαφοράς διαδρομής υπό ευνοϊκές συνθήκες, σε περίπτωση πολλαπλών περιθλάσεων

Στο σενάριο που παρουσιάζεται στο σχήμα 2.5.στ, η διαφορά διαδρομής είναι:

(2.5.29)

Υπολογισμός της εξασθένησης Adif

Η εξασθένηση λόγω περίθλασης, λαμβάνοντας υπόψη τις επιδράσεις στην πλευρά της πηγής και στην πλευρά του δέκτη, υπολογίζεται βάσει των εξής γενικών εξισώσεων:

(2.5.30)

όπου

—

Δ dif (S,R) είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην περίθλαση μεταξύ της πηγής S και του δέκτη R

—

Δground(S,O) είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην επίδραση του εδάφους στην πλευρά της πηγής, σταθμισμένη βάσει της περίθλασης στην πλευρά της πηγής· όπου νοείται ότι O = O1 όταν πρόκειται για πολλαπλές περιθλάσεις όπως στο σχήμα 2.5.στ

—

Δground(O,R) είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην επίδραση του εδάφους στην πλευρά του δέκτη, σταθμισμένη βάσει της περίθλασης στην πλευρά του δέκτη [βλ. την επόμενη υποενότητα περί υπολογισμού του όρου Δground(O,R)]

Υπολογισμός του όρου Δground(S,O)

(2.5.31)

όπου

—

Aground(S,O) είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην επίδραση του εδάφους μεταξύ της πηγής S και του σημείου περίθλασης O. Ο όρος αυτός υπολογίζεται όπως αναφέρεται στην προηγούμενη υποενότητα περί υπολογισμών υπό ομοιογενείς συνθήκες και στην προηγούμενη υποενότητα περί υπολογισμών υπό ευνοϊκές συνθήκες, με τις εξής παραδοχές:

—

zr=zo,s·

—

Το Gpath υπολογίζεται μεταξύ της S και του O

—

Υπό ομοιογενείς συνθήκες: [EUR-Lex] στην εξίσωση 2.5.17, [EUR-Lex] στην εξίσωση 2.5.18

—

Υπό ευνοϊκές συνθήκες: [EUR-Lex] στην εξίσωση 2.5.17, [EUR-Lex] στην εξίσωση 2.5.20

—

Δ dif(S',R) είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην περίθλαση μεταξύ της πηγής της εικόνας S′ και του R, η οποία υπολογίζεται όπως αναφέρεται στην προηγούμενη υποενότητα περί αμιγούς περίθλασης

—

Δ dif(S,R) είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην περίθλαση μεταξύ της S και του R, η οποία υπολογίζεται όπως αναφέρεται στην προηγούμενη υποενότητα περί αμιγούς περίθλασης.

Στην ειδική περίπτωση όπου η πηγή βρίσκεται κάτω από το μέσο επίπεδο του εδάφους: Δ dif(S,R)= Δ dif(S',R) και Δ ground(S,O) = Aground(S,O)

Υπολογισμός του όρου Δground(O,R)

(2.5.32)

όπου

Aground (O,R) είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην επίδραση του εδάφους μεταξύ του σημείου περίθλασης O και του δέκτη R. Ο όρος αυτός υπολογίζεται όπως αναφέρεται στην προηγούμενη υποενότητα περί υπολογισμού υπό ομοιογενείς συνθήκες και στην προηγούμενη υποενότητα περί υπολογισμού υπό ευνοϊκές συνθήκες, με τις εξής παραδοχές:

z s = z o,r

Το Gpath υπολογίζεται μεταξύ του O και του R.

Δεν χρειάζεται να ληφθεί υπόψη εν προκειμένω η διόρθωση του G ’ path , εφόσον η υπό εξέταση πηγή είναι το σημείο περίθλασης. Ως εκ τούτου, το Gpath χρησιμοποιείται όντως για τον υπολογισμό των επιδράσεων του εδάφους, συμπεριλαμβανομένου του όρου του κατώτερου ορίου της εξίσωσης που καθίσταται -3(1- Gpath ).

Υπό ομοιογενείς συνθήκες, [EUR-Lex] στην εξίσωση 2.5.17 και [EUR-Lex] στην εξίσωση 2.5.18.

Υπό ευνοϊκές συνθήκες, [EUR-Lex] στην εξίσωση 2.5.17 και [EUR-Lex] στην εξίσωση 2.5.20.

Δ dif(S,R’) είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην περίθλαση μεταξύ της S και του δέκτη της εικόνας R’, η οποία υπολογίζεται όπως αναφέρεται στην προηγούμενη ενότητα περί αμιγούς περίθλασης.

Στην ειδική περίπτωση όπου ο δέκτης βρίσκεται κάτω από το μέσο επίπεδο του εδάφους: Δ dif(S,R’)= Δ dif(S,R) και Δ ground ( O,R ) = Aground ( O,R )

Σενάρια κάθετων άκρων

Η εξίσωση 2.5.21 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό των περιθλάσεων στα κάθετα άκρα (πλευρικές περιθλάσεις) όταν πρόκειται για βιομηχανικό θόρυβο. Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνεται Adif = Δdif(S,R) και διατηρείται ο όρος Aground . Επιπροσθέτως, οι Aatm και Aground υπολογίζονται από το συνολικό μήκος της διαδρομής διάδοσης. Η Adiv εξακολουθεί να υπολογίζεται από την απευθείας απόσταση d. Οι εξισώσεις 2.5.8 και 2.5.6 καθίστανται αντίστοιχα:

(2.5.33)

(2.5.34)

Η Δdif χρησιμοποιείται όντως υπό ομοιογενείς συνθήκες στην εξίσωση 2.5.34.

Η πλευρική περίθλαση εξετάζεται μόνο στις περιπτώσεις όπου πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις:

Η πηγή είναι πραγματική σημειακή πηγή, που δεν παράγεται με κατάτμηση προεκταθείσας πηγής, όπως γραμμική ή επιφανειακή πηγή.

Η πηγή δεν είναι είδωλο πηγής που δημιουργήθηκε για τον υπολογισμό της ανάκλασης.

Η απευθείας ακτίνα μεταξύ της πηγής και του δέκτη είναι εξολοκλήρου πάνω από το προφίλ του αναγλύφου.

Στο κάθετο επίπεδο που περιέχει την S και τον R, η διαφορά μήκους διαδρομής δ είναι μεγαλύτερη από 0, ήτοι στην απευθείας ακτίνα παρεμβάλλονται εμπόδια. Συνεπώς, σε ορισμένες περιπτώσεις, η πλευρική περίθλαση μπορεί να εξετάζεται υπό ομοιογενείς συνθήκες διάδοσης αλλά όχι υπό ευνοϊκές συνθήκες διάδοσης.

Εάν πληρούνται όλες οι ανωτέρω προϋποθέσεις, λαμβάνονται υπόψη έως και δύο διαδρομές διάδοσης με πλευρική περίθλαση, επιπλέον της διαδρομής διάδοσης με περίθλαση στο κάθετο επίπεδο που περιέχει την πηγή και τον δέκτη. Το πλευρικό επίπεδο ορίζεται ως το επίπεδο που είναι κάθετο προς το κάθετο επίπεδο και περιέχει επίσης την πηγή και τον δέκτη. Τα σημεία τομής με αυτό το πλευρικό επίπεδο δημιουργούνται από όλα τα εμπόδια που διαπερνά η απευθείας ακτίνα από την πηγή στον δέκτη. Στο πλευρικό επίπεδο, η μικρότερη κυρτή σύνδεση μεταξύ πηγής και δέκτη, που αποτελείται από ευθύγραμμα τμήματα και περιλαμβάνει τα εν λόγω σημεία τομής, καθορίζει τα κάθετα άκρα που λαμβάνονται υπόψη κατά τη δημιουργία της διαδρομής διάδοσης με πλευρική περίθλαση.

Για τον υπολογισμό της εξασθένησης εδάφους για μια διαδρομή διάδοσης με πλευρική περίθλαση, το μέσο επίπεδο του εδάφους μεταξύ της πηγής και του δέκτη υπολογίζεται λαμβανομένου υπόψη του προφίλ του εδάφους κάθετα κάτω από τη διαδρομή διάδοσης. Εάν, στην προβολή σε οριζόντιο επίπεδο, η διαδρομή πλευρικής διάδοσης τέμνει την προβολή ενός κτιρίου, αυτό λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό του path (συνήθως με = 0) και τον υπολογισμό του μέσου επιπέδου του εδάφους με το κατακόρυφο ύψος του κτιρίου.

Ανακλάσεις σε κάθετα εμπόδια

Εξασθένηση μέσω απορρόφησης

Οι ανακλάσεις σε κάθετα εμπόδια αντιμετωπίζονται μέσω πηγών εικόνας. Συνεπώς, οι ανακλάσεις σε προσόψεις κτιρίων και ηχητικούς φραγμούς αντιμετωπίζονται κατ' αυτόν τον τρόπο.

Οι επιφάνειες αντικειμένων θεωρούνται ανακλαστήρες μόνον εάν οι κλίσεις τους είναι μικρότερες από 15° σε σχέση με την κάθετο. Οι ανακλάσεις εξετάζονται μόνο για διαδρομές στο κάθετο επίπεδο διάδοσης, ήτοι όχι για διαδρομές με πλευρική περίθλαση. Για την προσπίπτουσα και την ανακλώμενη διαδρομή, και με την παραδοχή ότι η ανακλώσα επιφάνεια είναι κάθετη, το σημείο ανάκλασης (το οποίο βρίσκεται στο ανακλαστικό αντικείμενο) δημιουργείται με τη χρήση ευθείων γραμμών υπό ομοιογενείς συνθήκες διάδοσης και καμπύλων γραμμών υπό ευνοϊκές συνθήκες διάδοσης. Το ύψος του ανακλαστήρα, μετρούμενο μέσω του σημείου ανάκλασης και ιδωμένο από τη διεύθυνση της προσπίπτουσας ακτίνας, είναι τουλάχιστον 0,5 m. Μετά την προβολή σε οριζόντιο επίπεδο, το πλάτος του ανακλαστήρα, μετρούμενο μέσω του σημείου ανάκλασης και ιδωμένο από τη διεύθυνση της προσπίπτουσας ακτίνας, είναι τουλάχιστον 0,5 m.

Τα εμπόδια των οποίων τουλάχιστον μία διάσταση είναι μικρότερη από 0,5 m δεν λαμβάνονται υπόψη κατά τον υπολογισμό της ανάκλασης, εκτός αν πρόκειται για ειδικές διατάξεις ( 6 ).

Σημειωτέον ότι οι ανακλάσεις στο έδαφος δεν εξετάζονται εν προκειμένω. Λαμβάνονται υπόψη στους υπολογισμούς της εξασθένησης που οφείλεται στο όριο (έδαφος, περίθλαση).

Αν LWS είναι η στάθμη ισχύος της πηγής S και αr είναι ο συντελεστής απορρόφησης της επιφάνειας του εμποδίου, όπως ορίζεται στο πρότυπο EN 1793-1:2013, τότε η στάθμη ισχύος της πηγής της εικόνας S′ ισούται με:

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

(2.5.35)

όπου 0 ≤ αr < 1

Οι εξασθενήσεις της διάδοσης που περιγράφονται ανωτέρω εφαρμόζονται τότε σ′ αυτή τη διαδρομή (πηγή εικόνας, δέκτης), όπως και για την απευθείας διαδρομή.

Σχήμα 2.5.ζ

Κατοπτρική ανάκλαση σε εμπόδιο που αντιμετωπίζεται με τη μέθοδο της πηγής της εικόνας (S: πηγή, S′: πηγή εικόνας, R: δέκτης)

Εξασθένηση λόγω οπισθοπερίθλασης

Στη γεωμετρική έρευνα ηχητικών διαδρομών, κατά την ανάκλαση σε κάθετο εμπόδιο (φράγμα τοίχου, κτίριο), η θέση πρόσκρουσης της ακτίνας σε σχέση με το άνω άκρο του εμποδίου αυτού καθορίζει την περισσότερο ή λιγότερο σημαντική αναλογία της ενέργειας που ανακλάται στην πραγματικότητα. Αυτή η απώλεια ακουστικής ενέργειας όταν η ακτίνα υποβάλλεται σε ανάκλαση αποκαλείται εξασθένηση λόγω οπισθοπερίθλασης.

Όταν πρόκειται για πολλαπλές ανακλάσεις μεταξύ δύο κάθετων τοίχων, λαμβάνεται υπόψη τουλάχιστον η πρώτη ανάκλαση.

Όταν πρόκειται για τάφρο (βλ. για παράδειγμα το σχήμα 2.5.η), η εξασθένηση λόγω οπισθοπερίθλασης εφαρμόζεται σε κάθε ανάκλαση πάνω στους τοίχους αντιστήριξης.

Σχήμα 2.5.η

Η ηχητική ακτίνα ανακλάται σε 4η τάξη σε μια τροχιά που βρίσκεται σε τάφρο: πραγματική διατομή (άνω σχήμα), διατομή σε ευθεία γραμμή (κάτω σχήμα)

Στην παρούσα αναπαράσταση, η ηχητική εικόνα φτάνει στον δέκτη «περνώντας διαδοχικά διαμέσου» των τοίχων αντιστήριξης της τάφρου, που μπορούν ως εκ τούτου να παρομοιαστούν με ανοίγματα.

Κατά τον υπολογισμό της διάδοσης διαμέσου ενός ανοίγματος, το ηχητικό πεδίο στον δέκτη είναι το άθροισμα του άμεσου πεδίου και του πεδίου που έχει υποστεί περίθλαση από τα άκρα του ανοίγματος. Το πεδίο που έχει υποστεί περίθλαση διασφαλίζει τη συνέχεια της μετάδοσης μεταξύ της καθαρής περιοχής και της σκιασμένης περιοχής. Όταν η ακτίνα προσεγγίζει το άκρο του ανοίγματος, το άμεσο πεδίο εξασθενίζει. Ο υπολογισμός είναι ίδιος με εκείνον που χρησιμοποιείται για την εξασθένηση λόγω φραγμού στην καθαρή περιοχή.

Η διαφορά διαδρομής δ′ που συνδέεται με κάθε οπισθοπερίθλαση είναι το αντίθετο της διαφοράς διαδρομής μεταξύ της S και του R περίπου σε κάθε άνω άκρο O, και αυτό σε οπτικό πεδίο σύμφωνα με τη χρησιμοποιούμενη διατομή (βλ. σχήμα 2.5.θ).

δ′ = – (SO + OR – SR)

(2.5.36)

Σχήμα 2.5.θ

Η διαφορά διαδρομής για τη δεύτερη ανάκλαση

Το πρόσημο «μείον» της εξίσωσης 2.5.36 σημαίνει ότι ο δέκτης θεωρείται εν προκειμένω ότι βρίσκεται στην καθαρή περιοχή.

Η εξασθένηση λόγω οπισθοπερίθλασης Δr etrodif λαμβάνεται με την εξίσωση 2.5.37, που είναι παρόμοια με την εξίσωση 2.5.21 με αναπροσαρμοσμένους συμβολισμούς.

Δretrodif =

αν [EUR-Lex]

(2.5.37)

αλλιώς

Αυτή η εξασθένηση εφαρμόζεται στην απευθείας ακτίνα κάθε φορά που «διέρχεται» διαμέσου ενός τοίχου ή κτιρίου [αντανακλάται σε αυτό(-όν)]. Ως εκ τούτου, η στάθμη ισχύος της πηγής της εικόνας S′ καθίσταται:

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

(2.5.38)

Σε περίπλοκες διατάξεις διάδοσης, ενδέχεται να υπάρχουν περιθλάσεις μεταξύ ανακλάσεων ή μεταξύ του δέκτη και των ανακλάσεων. Στην περίπτωση αυτή, η οπισθοπερίθλαση που οφείλεται στους τοίχους εκτιμάται λαμβάνοντας υπόψη τη διαδρομή μεταξύ της πηγής και του πρώτου σημείου περίθλασης R′ (που θεωρείται, ως εκ τούτου, ως ο δέκτης στην εξίσωση 2.5.36). Η αρχή αυτή απεικονίζεται στο σχήμα 2.5.ι.

Σχήμα 2.5.ι

Η διαφορά διαδρομής υπό την παρουσία περίθλασης: πραγματική διατομή (άνω σχήμα), διατομή σε ευθεία γραμμή (κάτω σχήμα)

Όταν πρόκειται για πολλαπλές ανακλάσεις, προστίθενται οι ανακλάσεις που οφείλονται σε κάθε επιμέρους ανάκλαση.

Όταν υπάρχει ανακλαστικός ηχητικός φραγμός ή εμπόδιο πλησίον της σιδηροδρομικής τροχιάς, οι ηχητικές ακτίνες από την πηγή ανακλώνται διαδοχικά από το εμπόδιο αυτό και από την πλευρική επιφάνεια του σιδηροδρομικού οχήματος. Υπό τις συνθήκες αυτές, οι ηχητικές ακτίνες διέρχονται μεταξύ του εμποδίου και του αμαξώματος του σιδηροδρομικού οχήματος πριν από την περίθλαση από το άνω άκρο του εμποδίου.

Προκειμένου να ληφθούν υπόψη πολλαπλές ανακλάσεις μεταξύ του σιδηροδρομικού οχήματος και παρακείμενου εμποδίου, υπολογίζεται η ηχητική ισχύς μίας ισοδύναμης πηγής. Κατά τον υπολογισμό αυτό, δεν λαμβάνονται υπόψη οι επιδράσεις του εδάφους.

Για τον καθορισμό της ηχητικής ισχύος της ισοδύναμης πηγής, ισχύουν οι ακόλουθοι ορισμοί:

Η αρχή του συστήματος συντεταγμένων είναι η αριστερή πλευρά της κεφαλής της σιδηροτροχιάς

Μια πραγματική πηγή βρίσκεται σε S (ds =0, hs ), όπου hs είναι το ύψος της πηγής σε σχέση με την κεφαλή της σιδηροτροχιάς

Το επίπεδο h = 0 ορίζει το αμάξωμα των αυτοκινήτων

Ένα κάθετο εμπόδιο με κορυφή B (dB , hb )

Ένας δέκτης που βρίσκεται σε απόσταση dR > 0 πίσω από το εμπόδιο, όπου ο R έχει συντεταγμένες (dB+dR , hR )

Η εσωτερική πλευρά του εμποδίου έχει συντελεστές απορρόφησης α(f) ανά οκταβική ζώνη. Το αμάξωμα του σιδηροδρομικού οχήματος έχει ισοδύναμο συντελεστή ανάκλασης Cref . Κανονικά, το Cref ισούται με 1. Μόνο στην περίπτωση ανοικτών, επίπεδων φορταμαξών μπορεί να χρησιμοποιηθεί τιμή 0. Εάν dB >5hB ή α(f)>0,8, δεν λαμβάνεται υπόψη αλληλεπίδραση αμαξοστοιχίας-φραγμού.

Σε αυτή τη διάταξη, οι πολλαπλές ανακλάσεις μεταξύ του αμαξώματος του σιδηροδρομικού οχήματος και του εμποδίου μπορούν να υπολογιστούν με τη χρήση πηγών εικόνας τοποθετημένων σε Sn (dn = -2n. dB, hn = hs ), n=0,1,2,..N, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.5.ια.

[EUR-Lex] Σχήμα 2.5.ια

Η ηχητική ισχύς της ισοδύναμης πηγής εκφράζεται ως εξής:

(2.5.39)

Όπου η ηχητική ισχύς των μερικών πηγών δίνεται από τον τύπο:

LW,n = LW + ΔLn

ΔLn = ΔLgeo,n + ΔLdif,n + ΔLabs,n + ΔLref,n + ΔLretrodif,n

Όπου:

LW	η ηχητική ισχύς της πραγματικής πηγής

ΔLgeo,n

διόρθωση για τη σφαιρική απόκλιση

ΔLdif,n

διόρθωση για την περίθλαση από την κορυφή του εμποδίου

ΔLabs,n

διόρθωση για την απορρόφηση στην εσωτερική πλευρά του εμποδίου

ΔLref,n

διόρθωση για την ανάκλαση από το αμάξωμα του σιδηροδρομικού οχήματος

ΔLretrodif,n

διόρθωση για το πεπερασμένο ύψος του εμποδίου ως ανακλαστήρα

Η διόρθωση για τη σφαιρική απόκλιση δίνεται από τον τύπο:

(2.5.40)

(2.5.41)

Η διόρθωση για την περίθλαση από την κορυφή του εμποδίου δίνεται από τον τύπο:

(2.5.42)

ΔLdif,n = D0 - Dn

(2.5.42)

Όπου Dn είναι η εξασθένηση που οφείλεται στην περίθλαση, υπολογιζόμενη σύμφωνα με τον τύπο 2.5.21, όπου C'' = 1, για τη διαδρομή που συνδέει την πηγή Sn με τον δέκτη R, λαμβανομένης υπόψη της περίθλασης στην κορυφή του εμποδίου Β:

δ n = ±(|SnB| + |BR| - |SnR|)

(2.5.43)

Η διόρθωση για την απορρόφηση στην εσωτερική πλευρά του εμποδίου δίνεται από τον τύπο:

ΔLabs,n = 10•n•lg (1-α)

(2.5.44)

Η διόρθωση για την ανάκλαση από το αμάξωμα του σιδηροδρομικού οχήματος δίνεται από τον τύπο:

ΔLref,n = 10•n•lg (Cref)

(2.5.45)

Η διόρθωση για το πεπερασμένο ύψος του ανακλώμενου εμποδίου λαμβάνεται υπόψη μέσω της οπισθοπερίθλασης. Η διαδρομή της ακτίνας που αντιστοιχεί σε εικόνα της τάξης N > 0 θα ανακλάται n φορές από το εμπόδιο. Στη διατομή, οι ανακλάσεις αυτές πραγματοποιούνται σε αποστάσεις

di = – (2i-q)db, i = 1,2,..n. Όπου Pi (d = di, h = hb ), i = 1,2,..n ως κορυφές αυτών των ανακλωσών επιφανειών. Σε καθένα από αυτά τα σημεία υπολογίζεται διόρθωση ως εξής:

(2.5.46)

Όπου η Δ retrodif,n,i υπολογίζεται για πηγή σε θέση Sn , κορυφή εμποδίου Pi και δέκτη σε θέση R’. Η θέση του ισοδύναμου δέκτη R’ δίνεται από τον τύπο R’=R εάν ο δέκτης βρίσκεται πάνω από τη γραμμή οπτικής επαφής από το Sn στο Β· διαφορετικά, η θέση του ισοδύναμου δέκτη λαμβάνεται στη γραμμή οπτικής επαφής κάθετα πάνω από τον πραγματικό δέκτη, ήτοι:

dR' = dR

(2.5.47)

(2.5.48)

2.6. Γενικές διατάξεις — Αεροπορικός θόρυβος

2.6.1. Ορισμοί και σύμβολα

Ορισμένοι σημαντικοί όροι περιγράφονται εδώ βάσει των γενικών εννοιών που τους αποδίδονται στο παρόν έγγραφο. Ο κατάλογος δεν είναι εξαντλητικός· περιλαμβάνει μόνο τις εκφράσεις και τα αρκτικόλεξα που χρησιμοποιούνται συχνά. Τα υπόλοιπα περιγράφονται την πρώτη φορά που εμφανίζονται.

Τα μαθηματικά σύμβολα (που αναφέρονται μετά τους όρους) είναι τα κυριότερα που χρησιμοποιούνται στις εξισώσεις στο βασικό κείμενο. Άλλα σύμβολα που χρησιμοποιούνται σε διάφορα επιμέρους σημεία τόσο του κειμένου όσο και των προσαρτημάτων ορίζονται εκεί όπου χρησιμοποιούνται.

Υπενθυμίζεται τακτικά στον αναγνώστη ότι οι λέξεις ήχος και θόρυβος αποτελούν εναλλάξιμες έννοιες στο παρόν έγγραφο. Μολονότι η λέξη θόρυβος έχει υποκειμενικές προεκτάσεις —συνήθως ορίζεται από τους ειδικούς στην ακουστική ως «ανεπιθύμητος ήχος»—, στον τομέα του ελέγχου του αεροπορικού θορύβου νοείται συνήθως ως απλός ήχος —αερομεταφερόμενη ενέργεια μεταδιδόμενη με την κίνηση ακουστικών κυμάτων. Το σύμβολο «→» υποδηλώνει παραπομπές σε άλλους όρους που περιλαμβάνονται στον κατάλογο.

Όροι

AIP	Aeronautical Information Publication (Δημοσίευση Αεροναυτικών Πληροφοριών)

Διαμόρφωση αεροσκάφους

Οι θέσεις των υπεραντωτών χείλους προσβολής και εκφυγής και του συστήματος προσγείωσης.

Κίνηση του αεροσκάφους

Άφιξη, αναχώρηση ή άλλη ενέργεια του αεροσκάφους που επηρεάζει την έκθεση σε θόρυβο γύρω από ένα αεροδρόμιο.

Αεροπορικός θόρυβος και δεδομένα επιδόσεων

Δεδομένα που περιγράφουν τα ακουστικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά επιδόσεων των διαφόρων τύπων αεροπλάνων, τα οποία είναι απαραίτητα για τη διαδικασία μοντελοποίησης. Περιλαμβάνει → NPD σχέσεις και πληροφορίες που επιτρέπουν τον υπολογισμό της ώσης/ισχύος του κινητήρα που υπολογίζεται ως συνάρτηση της → διαμόρφωσης πτήσης. Τα δεδομένα παρέχονται συνήθως από τον κατασκευαστή του αεροσκάφους. Ωστόσο, όταν αυτό δεν είναι δυνατόν, ενίοτε λαμβάνονται από άλλες πηγές. Όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα, είναι σύνηθες να αναπαριστάται το υπό εξέταση αεροσκάφος μέσω της προσαρμογής των δεδομένων για κατάλληλο παρόμοιο αεροσκάφος —η τακτική αυτή αναφέρεται ως υποκατάσταση.

Υψόμετρο

Ύψος πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας.

Βάση δεδομένων ANP

Η βάση δεδομένων θορύβου και επιδόσεων αεροσκαφών που περιλαμβάνεται στο προσάρτημα I.

Α-σταθμισμένη ηχοστάθμη, LA

Βασική κλίμακα στάθμης ήχου/θορύβου που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του περιβαλλοντικού θορύβου, συμπεριλαμβανομένου του θορύβου από αεροσκάφη, στην οποία βασίζονται τα περισσότερα μετρούμενα μεγέθη ισοθορυβικών καμπυλών.

Βασικό ίχνος επί του εδάφους

Αντιπροσωπευτικό ή ονομαστικό ίχνος επί του εδάφους, που ορίζει το κέντρο μιας ζώνης ιχνών.

Βασική στάθμη θορύβου απλού γεγονότος

Η στάθμη θορύβου απλού γεγονότος που αναφέρεται στη βάση δεδομένων NPD.

Απελευθέρωση πέδης

→ Έναρξη κύλισης

Διορθωμένη καθαρή ώση

Σε δεδομένη ρύθμιση ισχύος (π.χ. EPR ή N1 ), η καθαρή ώση συμβαδίζει με την πυκνότητα του αέρα και, ως εκ τούτου, μειώνεται με την αύξηση του υψομέτρου του αεροσκάφους. Διορθωμένη καθαρή ώση είναι η τιμή στη στάθμη της θάλασσας.

Σωρευτική στάθμη ήχου/θορύβου

Μέτρηση του θορύβου σε ντεσιμπέλ που λαμβάνεται σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα, σε ένα σημείο κοντά στον αερολιμένα, η οποία δημιουργείται από την κυκλοφορία των αεροπλάνων με χρήση κανονικών συνθηκών λειτουργίας και ιχνών πτήσης. Υπολογίζεται με την άθροιση καθ' οιονδήποτε τρόπο των σταθμών θορύβου/ήχου, γεγονότος που εμφανίζονται στο σημείο αυτό.

Άθροισμα ή μέσος όρος ντεσιμπέλ

Μερικές φορές αναφέρεται αλλού ως τιμές «ενέργειας» ή «λογαριθμικές» τιμές (σε αντίθεση με τις αριθμητικές τιμές). Χρησιμοποιείται όταν είναι σκόπιμο να υπολογιστεί το άθροισμα ή ο μέσος όρος των υποκείμενων ποσοτήτων που είναι παρόμοιες με την ενέργεια, π.χ.

Κλάσμα ενέργειας, F

Λόγος της ηχητικής ενέργειας που λαμβάνεται από ένα τμήμα προς την ενέργεια που λαμβάνεται από το άπειρο ίχνος πτήσης.

Ρύθμιση ισχύος κινητήρα

Τιμή της → παραμέτρου ισχύος που σχετίζεται με τον θόρυβο που χρησιμοποιείται για τον καθορισμό των εκπομπών θορύβου από τη βάση δεδομένων NPD.

Ισοδύναμη (συνεχής) στάθμη θορύβου, Leq

Μέτρο του μακροπρόθεσμου ήχου. Η στάθμη του υποθετικού σταθερού ήχου που κατά τη διάρκεια ορισμένης χρονικής περιόδου περιλαμβάνει την ίδια συνολική ενέργεια με τον πραγματικό μεταβλητό ήχο.

Στάθμη ήχου/θορύβου γεγονότος

Μέτρηση σε ντεσιμπέλ της πεπερασμένης ποσότητας ήχου (ή θορύβου) που λαμβάνεται από ένα διερχόμενο αεροπλάνο → επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο

Διαμόρφωση πτήσης

= → Διαμόρφωση πτήσης + → Παράμετροι πτήσης

Παράμετροι πτήσης

Ρύθμιση ισχύος αεροσκάφους, ταχύτητα, γωνία κλίσης και βάρος.

Ίχνος πτήσης

Το ίχνος ενός αεροσκάφους στον αέρα, καθοριζόμενο σε τρεις διαστάσεις, συνήθως με αναφορά στην προέλευση στο σημείο έναρξης της κύλισης απογείωσης ή στο κατώφλι προσγείωσης.

Τμήμα ίχνους πτήσης

Μέρος του ίχνους πτήσης του αεροσκάφους που αναπαριστάται για τη μοντελοποίηση του θορύβου σε ευθεία γραμμή πεπερασμένου μήκους.

Διαδικασία πτήσης

Η αλληλουχία λειτουργικών βημάτων που ακολουθεί το πλήρωμα του αεροσκάφους ή το σύστημα διαχείρισης πτήσης: εκφράζεται υπό τη μορφή αλλαγών της διαμόρφωσης πτήσης ως συνάρτηση της ταχύτητας κατά μήκος του ίχνους επί του εδάφους.

Προφίλ πτήσης

Διακύμανση του ύψους του αεροσκάφους κατά μήκος του ίχνους επί του εδάφους (ενίοτε περιλαμβάνει και αλλαγές της → διαμόρφωσης πτήσης) —που περιγράφεται μέσω μιας δέσμης → χαρακτηριστικών σημείων.

Επίπεδο εδάφους

(ή ονομαστικό επίπεδο εδάφους) Οριζόντια επιφάνεια επί του εδάφους μέσω του σημείου αναφοράς αεροδρομίου επί της οποίας υπολογίζονται κανονικά οι ισοθορυβικές καμπύλες.

Ταχύτητα εδάφους

Ταχύτητα αεροσκάφους σε σχέση με ένα σταθερό σημείο επί του εδάφους.

Ίχνος επί του εδάφους

Κάθετη προβολή του ίχνους πτήσης πάνω στο επίπεδο εδάφους.

Ύψος	Κατακόρυφη απόσταση μεταξύ του αεροσκάφους και του → επιπέδου εδάφους

Ολοκληρωμένη ηχοστάθμη

Εναλλακτικά ορίζεται και ως → επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο απλού γεγονότος.

ISA

Διεθνής πρότυπη ατμόσφαιρα (International Standard Atmosphere) —ορίζεται από τον ΔΟΠΑ. Ορίζει τη διακύμανση της θερμοκρασίας, της πίεσης και της πυκνότητας του αέρα ανάλογα με το ύψος πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας. Χρησιμοποιείται για την κανονικοποίηση των αποτελεσμάτων των υπολογισμών σχεδιασμού του αεροσκάφους και την ανάλυση των δεδομένων δοκιμών.

Πλευρική εξασθένηση

Πρόσθετη εξασθένηση του ήχου με την απόσταση, η οποία αποδίδεται, άμεσα ή έμμεσα, στην παρουσία της επιφάνειας του εδάφους. Σημαντική σε μικρές γωνίες ανύψωσης (του αεροσκάφους πάνω από το επίπεδο του εδάφους).

Μέγιστη στάθμη θορύβου/ήχου

Η μέγιστη ηχοστάθμη που επιτυγχάνεται κατά τη διάρκεια ενός γεγονότος.

Μέση στάθμη της θάλασσας (MSL)

Το τυποποιημένο επίπεδο της επιφάνειας της γης στο οποίο αναφέρεται η → ISA.

Καθαρή ώση

Η προωθητική δύναμη που ασκείται από κινητήρα επί του πλαισίου του αεροσκάφους.

Θόρυβος

Ο θόρυβος ορίζεται ως ανεπιθύμητος ήχος. Ωστόσο, βάσει μετρούμενων μεγεθών όπως η Α-σταθμισμένη ηχοστάθμη (LA) και το πραγματικό επίπεδο αισθητού θορύβου (EPNL), τα επίπεδα θορύβου μετατρέπονται στην πράξη σε ηχοστάθμες. Παρά τη συνακόλουθη έλλειψη συνέπειας, οι όροι «ήχος» και «θόρυβος» χρησιμοποιούνται ενίοτε εναλλακτικά στο παρόν έγγραφο, όπως και αλλού —ιδίως σε συνδυασμό με τις λέξεις επίπεδο/στάθμη.

Ισοθορυβική καμπύλη

Γραμμή σταθερής τιμής μιας σωρευτικής ηχοστάθμης ή ενός σωρευτικού δείκτη θορύβου αεροσκαφών γύρω από αερολιμένα.

Επιπτώσεις του θορύβου

Οι αρνητικές επιπτώσεις του θορύβου στους δέκτες του. Επισημαίνεται ότι τα μετρούμενα μεγέθη θορύβου νοούνται ως δείκτες των επιπτώσεων του θορύβου.

Δείκτης θορύβου

Μέτρο του μακροχρόνιου ή σωρευτικού ήχου που συσχετίζεται με τις επιπτώσεις του στους ανθρώπους (δηλαδή θεωρείται μέσο πρόβλεψης των επιπτώσεων αυτών). Μπορεί να λαμβάνονται ως ένα βαθμό υπόψη πρόσθετοι παράγοντες πέραν του μεγέθους του ήχου (ιδίως η ώρα της ημέρας). Ένα παράδειγμα είναι η στάθμη ημέρας, βραδιού, νύχτας LDEN .

Στάθμη θορύβου

Μέτρο του ήχου σε ντεσιμπέλ, σε κλίμακα που δείχνει την ένταση ή τον θόρυβο. Για τον περιβαλλοντικό θόρυβο από αεροσκάφη, χρησιμοποιούνται κατά κανόνα δύο κλίμακες: η Α-σταθμισμένη ηχοστάθμη και το πραγματικό επίπεδο αισθητού θορύβου. Οι κλίμακες αυτές εφαρμόζουν διαφορετικές σταθμίσεις για τους ήχους διαφορετικών συχνοτήτων, προκειμένου να μιμηθούν την ανθρώπινη αίσθηση.

Μέτρηση θορύβου

Έκφραση που χρησιμοποιείται για να περιγράψει κάθε μέτρο της ποσότητας του θορύβου στη θέση ενός δέκτη, είτε πρόκειται για απλό γεγονός είτε για συσσώρευση θορύβου για παρατεταμένο διάστημα. Υφίστανται δύο ευρέως χρησιμοποιούμενα μέτρα θορύβου απλού γεγονότος: το μέγιστο επίπεδο που επιτεύχθηκε κατά τη διάρκεια του γεγονότος ή το επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο, δηλαδή το μέτρο της συνολικής ηχητικής ενέργειας που καθορίζεται μέσω χρονικής ολοκλήρωσης.

Σχέσεις/δεδομένα θορύβου-ισχύος-απόστασης (NPD)

Τα επίπεδα θορύβου απλού γεγονότος πινακοποιημένα ως συνάρτηση της απόστασης κάτω από ένα αεροπλάνο σε σταθερό υψόμετρο πτήσης, σε ταχύτητα αναφοράς και σε ατμόσφαιρα αναφοράς, για την καθεμιά από ένα σύνολο → ρυθμίσεων ισχύος κινητήρα. Τα δεδομένα εξηγούν τις επιπτώσεις της ηχοεξασθένησης λόγω της διάδοσης σφαιρικών κυμάτων (νόμος αντίστροφου τετραγώνου) και της ατμοσφαιρικής απορρόφησης. Η απόσταση ορίζεται κάθετα προς το ίχνος πτήσης του αεροπλάνου και του άξονα των πτερύγων του αεροσκάφους (δηλαδή κάθετα κάτω από το αεροσκάφος σε μη κεκλιμένη πτήση).

Παράμετρος ισχύος σχετιζόμενη με τον θόρυβο

Παράμετρος που περιγράφει ή καταδεικνύει την προωθητική προσπάθεια που δημιουργείται από κινητήρα αεροσκάφους με τον οποίο είναι λογικώς δυνατόν να συσχετιστεί η εκπομπή ακουστικής ισχύος. Συνήθως θεωρείται ότι είναι η → διορθωμένη καθαρή ώση. Ονομάζεται γενικώς «ισχύς» ή «ρύθμιση ισχύος» σε όλο το κείμενο.

Σημασία του θορύβου

Η εισφορά από το τμήμα του ίχνους πτήσης είναι «σημαντική για τον θόρυβο» αν επηρεάζει τη στάθμη θορύβου γεγονότος (event noise level) σε σημαντικό βαθμό. Αγνοώντας τμήματα που δεν είναι σημαντικά ως προς τον θόρυβο, εξοικονομούμε μεγάλες ποσότητες υπολογιστικής επεξεργασίας

Παρατηρητής

→ Δέκτης

Διαδικαστικά βήματα

Οδηγίες για εκτέλεση ενός προφίλ πτήσης, βήματα που περιλαμβάνουν μεταβολές ταχύτητας και/ή υψομέτρου.

Σημείο προφίλ

Ύψος του τελικού σημείου τμήματος ίχνους πτήσης —σε κάθετο επίπεδο πάνω από το ίχνος επί του εδάφους

Δέκτης

Δέκτης θορύβου προερχόμενου από μια πηγή. Πρόκειται κυρίως για ένα σημείο πάνω ή κοντά στην επιφάνεια του εδάφους.

Ατμόσφαιρα αναφοράς

Πινακοποίηση των ρυθμών ηχητικής απορροφητικότητας που χρησιμοποιούνται για την τυποποίηση των δεδομένων NPD (βλέπε προσάρτημα Δ).

Ημέρα αναφοράς

Σύνολο ατμοσφαιρικών συνθηκών βάσει των οποίων τυποποιούνται τα δεδομένα ANP.

Διάρκεια αναφοράς

Ονομαστικό χρονικό διάστημα που χρησιμοποιείται για την τυποποίηση των μετρήσεων του επιπέδου έκθεσης σε θόρυβο απλού γεγονότος. Ισούται με 1 δευτερόλεπτο στην περίπτωση της → SEL.

Ταχύτητα αναφοράς

Ταχύτητα εδάφους αεροπλάνου στην οποία κανονικοποιούνται τα δεδομένα NPD της → SEL.

SEL	→ Επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο

Επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο απλού γεγονότος

Η ηχοστάθμη που θα είχε ένα γεγονός εάν όλη η ηχητική του ενέργεια συμπιεζόταν ομοιόμορφα σε τυποποιημένο χρονικό διάστημα γνωστό ως → διάρκεια αναφοράς.

Μαλακό έδαφος

Επιφάνεια του εδάφους που είναι «μαλακή» από ακουστικής απόψεως, καλυμμένη συνήθως με γρασίδι, η οποία περιβάλλει τα περισσότερα αεροδρόμια. Οι «σκληρές» επιφάνειες από ακουστικής απόψεως, δηλαδή οι εξαιρετικά ανακλαστικές επιφάνειες, περιλαμβάνουν το σκυρόδεμα και το νερό. Η μεθοδολογία της ισοθορυβικής καμπύλης που περιγράφεται στο παρόν έγγραφο εφαρμόζεται σε συνθήκες μαλακού εδάφους.

Ήχος	Ενέργεια μεταδιδόμενη διά του αέρα μέσω της κίνησης (διαμηκών) κυμάτων, η οποία γίνεται αντιληπτή από το αυτί.

Ηχοεξασθένηση

Η μείωση της ηχητικής έντασης με την απόσταση κατά μήκος της διαδρομής διάδοσης. Για τον θόρυβο αεροσκαφών, στα αίτιά της περιλαμβάνονται η διάδοση σφαιρικών κυμάτων, η ατμοσφαιρική απορροφητικότητα και η → πλευρική εξασθένηση.

Έκθεση σε ήχο

Μέτρο των συνολικών εκπομπών ηχητικής ενέργειας νόμου επί ένα χρονικό διάστημα.

Επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο, LAE

(ακρωνύμιο SEL) μετρούμενο μέγεθος τυποποιημένο κατά το πρότυπο ISO 1996-1 ή ISO 3891 = Α-σταθμισμένο επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο απλού γεγονότος με αναφορά σε 1 δευτερόλεπτο.

Ένταση του ήχου

Η ισχύς του ήχου που εκπέμπεται σε ένα σημείο, σε σχέση με την ακουστική ενέργεια (και καταδεικνυόμενη μέσω μετρούμενων ηχοσταθμών).

Ηχοστάθμη

Μέτρο της ηχητικής ενέργειας εκφραζόμενο σε ντεσιμπέλ. Ο λαμβανόμενος ήχος μετριέται με ή χωρίς «στάθμιση συχνότητας». Τα επίπεδα που μετρούνται με στάθμιση αποκαλούνται συχνά → επίπεδα θορύβου.

Μήκος σταδίου/ταξιδίου

Απόσταση έως τον αρχικό προορισμό του αναχωρούντος αεροσκάφους, η οποία θεωρείται δείκτης του βάρους του αεροσκάφους.

Έναρξη κύλισης, SOR

Το σημείο του διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης από το οποίο ξεκινάει την απογείωση ένα αναχωρούν αεροσκάφος. Ονομάζεται και «σημείο απελευθέρωσης πέδης» (brake release).

Πραγματική ταχύτητα αέρα

Η πραγματική ταχύτητα του αεροσκάφους σε σχέση με αέρα (η ταχύτητα εδάφους με άπνοια).

Σταθμισμένη ισοδύναμη ηχοστάθμη, Leq,W

Τροποποιημένη εκδοχή της Leq στην οποία γίνονται διαφορετικές σταθμίσεις του θορύβου που εκπέμπεται κατά τη διάρκεια διαφόρων περιόδων της ημέρας (συνήθως για την ημέρα, το βράδυ και τη νύχτα).

Σύμβολα

d	Η μικρότερη απόσταση από ένα σημείο παρατήρησης έως ένα τμήμα του ίχνους πτήσης

dp	Η κάθετη απόσταση από ένα σημείο παρατήρησης έως το ίχνος πτήσης (διαγώνια απόσταση ή διαγώνια ακτίνα)

dλ	Η κλιμακωτή απόσταση

Fn	Η πραγματική καθαρή ώση ανά κινητήρα

Fn/δ	Η διορθωμένη καθαρή ώση ανά κινητήρα

h	Το υψόμετρο του αεροσκάφους (πάνω από την MSL)

L	Το επίπεδο θορύβου απλού γεγονότος (χωρίς προσδιορισμένη κλίμακα)

L(t)	Η ηχοστάθμη σε χρόνο t (χωρίς προσδιορισμένη κλίμακα)

LA , LA(t)

Η Α-σταθμισμένη στάθμη ηχητικής πίεσης (μετρούμενη σε χρόνο t) —μετρούμενη στη βραδεία κλίμακα μέτρησης ηχοστάθμης

LAE	Το SEL (επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο)

LAmax

Η μέγιστη τιμή της LA(t) κατά τη διάρκεια ενός γεγονότος

LE	Επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο απλού γεγονότος

LE∞	Το επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο απλού γεγονότος καθοριζόμενο βάσει της βάσης δεδομένων NPD

LEPN	Το πραγματικό επίπεδο αισθητού θορύβου

Leq	Η ισοδύναμη (συνεχής) ηχοστάθμη

Lmax	Η μέγιστη τιμή L(t) κατά τη διάρκεια ενός γεγονότος

Lmax,seg

Η μέγιστη στάθμη που δημιουργείται από ένα τμήμα

ℓ	Η κάθετη απόσταση από ένα σημείο παρατήρησης έως το ίχνος επί του εδάφους

lg	Ο δεκαδικός λογάριθμος

N	Ο αριθμός τμημάτων ή υποτμημάτων

NAT	Ο αριθμός γεγονότων με Lmax που υπερβαίνει μια καθορισμένη τιμή κατωφλίου

P	Η παράμετρος της ισχύος σε μεταβλητή NPD L(P,d)

Pseg	Η παράμετρος της ισχύος που αφορά ένα συγκεκριμένο τμήμα

q	Η απόσταση από την αρχή ενός τμήματος έως το πλησιέστερο σημείο προσέγγισης

R	Η ακτίνα στροφής

S	Η τυπική απόκλιση

s	Η απόσταση κατά μήκος του ίχνους επί του εδάφους

sRWY	Το μήκος του διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης

Ο χρόνος

te	Η πραγματική διάρκεια ενός απλού ηχητικού γεγονότος

t 0	Ο χρόνος αναφοράς για ολοκληρωμένη ηχοστάθμη

V	Η ταχύτητα εδάφους

Vseg	Η ισοδύναμη ταχύτητα εδάφους τμήματος

Vref	Η ταχύτητα εδάφους αναφοράς για την οποία ορίζονται δεδομένα NPD

x,y,z

Οι τοπικές συντεταγμένες

x′,y′,z′

Οι συντεταγμένες του αεροσκάφους

XARP ,YARP ,ZARP

Η θέση του σημείου αναφοράς αεροδρομίου με γεωγραφικές συντεταγμένες

z	Το ύψος του αεροσκάφους πάνω από το επίπεδο του εδάφους/το σημείο αναφοράς αεροδρομίου

α	Παράμετρος χρησιμοποιούμενη για τον υπολογισμό της διόρθωσης πεπερασμένου τμήματος Δ F

β	Η γωνία ανύψωσης του αεροσκάφους σε σχέση με το επίπεδο του εδάφους

ε	Η γωνία κλίσης του αεροσκάφους

γ	Η γωνία ανόδου/καθόδου

Φ	Η γωνία καταβύθισης (παράμετρος πλευρικής κατευθυντικότητας)

λ	Το συνολικό μήκος τμήματος

ψ	Η γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης κίνησης του αεροσκάφους και της κατεύθυνσης του παρατηρητή

ξ	Η πορεία του αεροσκάφους, μετρούμενη δεξιόστροφα από τον μαγνητικό βορρά

Λ(β,ℓ)

Η πλευρική εξασθένηση αέρα-εδάφους

Λ(β)	Η πλευρική εξασθένηση αέρα-εδάφους μεγάλης ακτίνας

Γ(ℓ)	Συντελεστής απόστασης πλευρικής εξασθένησης

Δ	Η μεταβολή της τιμής μιας ποσότητας ή μιας διόρθωσης (όπως αναφέρεται στο κείμενο)

Δ F	Η διόρθωση πεπερασμένου τμήματος

Δ I	Η διόρθωση της εγκατάστασης κινητήρα

Δ i	Η στάθμιση για i-οστό χρόνο της περιόδου της ημέρας, σε dB

Δ rev

Η αντιστροφή ώσης

Δ SOR

Διόρθωση του σημείου έναρξης κύλισης

Δ V	Η διόρθωση της διάρκειας (ταχύτητας)

Δείκτες

1, 2	Δείκτες που υποδηλώνουν την έναρξη και τις τιμές ενός διαστήματος ή τμήματος

Έκθεση

i	Ο δείκτης άθροισης τύπου/κατηγορίας αεροσκαφών

j	Ο δείκτης άθροισης ιχνών επί του εδάφους/υποϊχνών (subtracks)

k	Ο δείκτης άθροισης τμημάτων

max

Μέγιστο

ref	Τιμή αναφοράς

seg	Ειδική τιμή τμήματος

SOR	Σχετίζεται με την έναρξη κύλισης

Απογείωση

2.6.2. Πλαίσιο ποιότητας

Ακρίβεια των τιμών εισόδου

Όλες οι τιμές εισόδου που επηρεάζουν το επίπεδο εκπομπών πηγής, συμπεριλαμβανομένης της θέσης της πηγής, προσδιορίζονται με ακρίβεια που αντιστοιχεί τουλάχιστον σε αβεβαιότητα ± 2 dB(A) στο επίπεδο εκπομπών της πηγής (αφήνοντας αμετάβλητες όλες τις υπόλοιπες παραμέτρους).

Χρήση προεπιλεγμένων τιμών

Κατά την εφαρμογή της μεθόδου, τα δεδομένα εισόδου αντικατοπτρίζουν την πραγματική χρήση. Σε γενικές γραμμές, δεν υπάρχει εξάρτηση από προεπιλεγμένες τιμές εισόδου ή παραδοχές. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται ίχνη πτήσης από δεδομένα ραδιοεντοπισμού που αποσκοπούν στον καθορισμό ιχνών πτήσης, εάν υπάρχουν και είναι επαρκούς ποιότητας. Γίνονται δεκτές προεπιλεγμένες τιμές εισόδου και παραδοχές· για παράδειγμα, για μοντελοποιημένες διαδρομές που έχουν χρησιμοποιηθεί αντί για ίχνη πτήσης που έχουν ληφθεί από ραδιοεντοπιστή, εάν η συλλογή πραγματικών στοιχείων συνεπάγεται δυσανάλογα υψηλό κόστος.

Ποιότητα του λογισμικού που χρησιμοποιείται για τους υπολογισμούς

2.7. Θόρυβος αεροσκαφών

2.7.1. Σκοπός και πεδίο εφαρμογής του εγγράφου

Χρησιμοποιούνται χάρτες ισοθορυβικών καμπυλών προκειμένου να καταδειχθούν η έκταση και το μέγεθος των επιπτώσεων του θορύβου αεροσκαφών γύρω από αερολιμένες, ενώ οι επιπτώσεις αυτές καταδεικνύονται με τις τιμές ενός συγκεκριμένου μετρούμενου μεγέθους ή δείκτη θορύβου. Ισοθορυβική καμπύλη είναι μια γραμμή κατά μήκος της οποίας η τιμή του δείκτη είναι σταθερή. Η τιμή του δείκτη των αδρανών υλικών αθροίζει κατά κάποιον τρόπο όλα τα επιμέρους γεγονότα θορύβου του αεροσκάφους που επέρχονται κατά τη διάρκεια ορισμένης χρονικής περιόδου, που υπό κανονικές συνθήκες μετριέται σε ημέρες ή μήνες.

Ο θόρυβος στα σημεία επί του εδάφους από αεροσκάφη που πετούν προς και από παρακείμενο αεροδρόμιο εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Οι βασικότεροι εξ αυτών των παραγόντων είναι οι τύποι των αεροπλάνων και του προωθητικού τους συστήματος, οι διαδικασίες διαχείρισης της ισχύος, των πτερυγίων καμπυλότητας και της ταχύτητας αέρα που χρησιμοποιούνται στα αεροπλάνα αυτά καθαυτά, οι αποστάσεις από τα υπό εξέταση σημεία έως τα διάφορα ίχνη πτήσης, καθώς και η τοπογραφία και οι καιρικές συνθήκες της περιοχής. Γενικά, οι δραστηριότητες του αερολιμένα περιλαμβάνουν διάφορους τύπους αεροπλάνων, διάφορες διαδικασίες κατά την πτήση και ένα φάσμα επιχειρησιακών βαρών.

Οι ισοθορυβικές καμπύλες δημιουργούνται με τον μαθηματικό υπολογισμό τοπικών τιμών του δείκτη θορύβου. Το παρόν έγγραφο εξηγεί λεπτομερώς τον τρόπο υπολογισμού, στο σημείο του παρατηρητή, των επιμέρους επιπέδων θορύβου αεροσκάφους απλού γεγονότος —το καθένα από αυτά για συγκεκριμένη πτήση αεροσκάφους ή τύπο πτήσης— των οποίων υπολογίζεται στη συνέχεια κατά κάποιον τρόπο ο μέσος όρος, ή τα οποία αθροίζονται, προκειμένου να καθοριστούν οι τιμές του δείκτη στο συγκεκριμένο σημείο. Η απαιτούμενη επιφάνεια των τιμών δείκτη δημιουργείται απλώς και μόνο με την επανάληψη των υπολογισμών που απαιτούνται για τις διάφορες κινήσεις αεροσκαφών —μεριμνώντας για τη μεγιστοποίηση της απόδοσης μέσω εξαίρεσης των γεγονότων που δεν είναι σημαντικά για τον θόρυβο (δηλαδή που δεν συμβάλλουν σημαντικά στο σύνολο).

Εάν οι θορυβώδεις δραστηριότητες που συνδέονται με τις αερολιμενικές δραστηριότητες δεν συμβάλλουν ουσιωδώς στη συνολική έκθεση του πληθυσμού στον θόρυβο των αεροσκαφών και στις σχετικές ισοθορυβικές καμπύλες, τότε μπορούν να εξαιρεθούν. Οι δραστηριότητες αυτές περιλαμβάνουν: τα ελικόπτερα, την τροχοδρόμηση, τις δοκιμές κινητήρων και τη χρήση βοηθητικών μονάδων παραγωγής ισχύος. Αυτό δεν σημαίνει κατ' ανάγκην ότι οι επιπτώσεις τους είναι αμελητέες και, όταν επικρατούν οι εν λόγω περιστάσεις, δύναται να γίνει εκτίμηση των πηγών όπως ορίζεται στις παραγράφους 2.7.21 και 2.7.22.

2.7.2. Περιγραφή του εγγράφου

Η διαδικασία δημιουργίας ισοθορυβικής καμπύλης απεικονίζεται στο Σχήμα 2.7.α. Ισοθορυβικές καμπύλες δημιουργούνται για διάφορους σκοπούς, οι οποίοι τείνουν να διέπουν τις απαιτήσεις για πηγές και την προκαταρκτική επεξεργασία των δεδομένων εισόδου. Ισοθορυβικές καμπύλες που απεικονίζουν το ιστορικό επιπτώσεων του θορύβου δύνανται να δημιουργηθούν από τα πραγματικά αρχεία λειτουργίας των αεροσκαφών —των κινήσεων, των βαρών, των ιχνών πτήσης που μετρούνται με ραδιοεντοπιστή κ.λπ. Οι ισοθορυβικές καμπύλες για τον αναγκαίο μελλοντικό προγραμματισμό βασίζονται περισσότερο σε προβλέψεις —της κυκλοφορίας και των ιχνών πτήσης, καθώς και των επιδόσεων και των χαρακτηριστικών θορύβου μελλοντικών αεροσκαφών.

Σχήμα 2.7.α

Η διαδικασία δημιουργίας της ισοθορυβικής καμπύλης

Ανεξάρτητα από την πηγή των δεδομένων πτήσης, κάθε διαφορετική κίνηση του αεροσκάφους, άφιξη ή αναχώρηση, ορίζεται με βάση τη γεωμετρία της τροχιάς πτήσης του και τις εκπομπές θορύβου από το αεροσκάφος, καθώς διανύει την εν λόγω τροχιά (οι κινήσεις που είναι κατ' ουσίαν ίδιες από πλευράς θορύβου και τροχιάς πτήσης περιλαμβάνονται με απλό πολλαπλασιασμό). Οι εκπομπές θορύβου εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά του αεροσκάφους —κυρίως από την ενέργεια που παράγουν οι κινητήρες του. Η συνιστώμενη μεθοδολογία περιλαμβάνει τη διαίρεση του ίχνους πτήσης σε επιμέρους τμήματα. Οι ενότητες 2.7.3 έως 2.7.6 περιγράφουν τα στοιχεία της μεθοδολογίας και εξηγούν την αρχή της κατάτμησης στην οποία βασίζεται η μεθοδολογία αυτή, δηλαδή ότι το επίπεδο ενός παρατηρούμενου θορύβου απλού γεγονότος αποτελεί την άθροιση των συνεισφορών από όλα τα τμήματα του ίχνους πτήσης που είναι σημαντικά ως προς τον θόρυβο, το καθένα από τα οποία δύναται να υπολογιστεί ανεξάρτητα από τα υπόλοιπα. Οι ενότητες 2.7.3 έως 2.7.6 περιγράφουν επίσης τις απαιτήσεις που αφορούν τα δεδομένα εισόδου για τη δημιουργία ενός συνόλου ισοθορυβικών καμπυλών. Λεπτομερείς προδιαγραφές για τα απαιτούμενα λειτουργικά δεδομένα παρατίθενται στο προσάρτημα Α.

Ο τρόπος υπολογισμού των επιμέρους τμημάτων του ίχνους πτήσης βάσει προεπεξεργασμένων δεδομένων εισόδου περιγράφονται στις ενότητες 2.7.7 έως 2.7.13. Αυτό περιλαμβάνει εφαρμογές ανάλυσης των επιδόσεων της πτήσης του αεροσκάφους, της οποίας οι σχετικές εξισώσεις παρατίθενται στο προσάρτημα Β. Τα ίχνη πτήσης υπόκεινται σε σημαντικές διαφοροποιήσεις —τα αεροσκάφη που ακολουθούν οποιαδήποτε διαδρομή παρουσιάζουν μεγάλες αποκλίσεις εντός μιας δεδομένης ζώνης εξαιτίας της επίδρασης των διαφορών στις ατμοσφαιρικές συνθήκες, στα βάρη και τις λειτουργικές διαδικασίες των αεροσκαφών, στους περιορισμούς του ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας κ.λπ. Προκειμένου να ληφθεί αυτό υπόψη, κάθε ίχνος πτήσης περιγράφεται στατιστικά —ως κεντρικό ίχνος ή ίχνος «κορμού» που συνοδεύεται από μια δέσμη διάσπαρτων ιχνών. Αυτό εξηγείται στις ενότητες 2.7.7 έως 2.7.13, με αναφορά σε πρόσθετες πληροφορίες που παρατίθενται στο προσάρτημα Γ.

Οι ενότητες 2.7.14 έως 2.7.19 καθορίζουν τα στάδια που πρέπει να ακολουθούνται για τον υπολογισμό του επιπέδου θορύβου απλού γεγονότος —του θορύβου που παράγεται σε ένα σημείο στο έδαφος από την κίνηση ενός αεροσκάφους. Το προσάρτημα Δ ασχολείται με τον επανυπολογισμό των δεδομένων NPD για συνθήκες άλλες εκτός των συνθηκών αναφοράς. Το προσάρτημα Ε εξηγεί τη διπολική ακουστική πηγή που χρησιμοποιείται στο μοντέλο για τον καθορισμό της ηχητικής ακτινοβολίας από τμήματα του ίχνους πτήσης που έχουν πεπερασμένο μήκος.

Οι εφαρμογές των σχέσεων μοντελοποίησης που περιγράφονται στα κεφάλαια 3 και 4 απαιτούν, εκτός από τα σχετικά ίχνη πτήσης, κατάλληλα δεδομένα θορύβου και επιδόσεων για το υπό εξέταση αεροσκάφος.

Ο καθορισμός του επιπέδου του γεγονότος για την κίνηση ενός επιμέρους αεροσκάφους σε μεμονωμένο σημείο παρατηρητή αποτελεί τον βασικό υπολογισμό. Ο υπολογισμός αυτός πρέπει να επαναλαμβάνεται για όλες τις κινήσεις αεροσκαφών σε κάθε προκαθορισμένη διάταξη σημείων που καλύπτουν το αναμενόμενο εύρος των απαιτούμενων ισοθορυβικών καμπυλών. Σε κάθε σημείο, τα επίπεδα του γεγονότος αθροίζονται ή υπολογίζεται ο μέσος όρος τους κατά κάποιον τρόπο, προκειμένου να προκύψει ένα «σωρευτικό επίπεδο» ή μια τιμή του δείκτη θορύβου. Αυτό το τμήμα της διαδικασίας περιγράφεται στις ενότητες 2.7.20 και 2.7.23 έως 2.7.25.

Οι ενότητες 2.7.26 έως 2.7.28 παρουσιάζουν συνοπτικά τις επιλογές και την απαίτηση για την προσαρμογή των ισοθορυβικών καμπυλών σε διατάξεις τιμών του δείκτη θορύβου. Παρέχουν οδηγίες για τη δημιουργία και τη μετέπειτα επεξεργασία των ισοθορυβικών καμπυλών.

2.7.3. Η έννοια της κατάτμησης

Για κάθε συγκεκριμένο αεροσκάφος, η βάση δεδομένων περιέχει βασικές σχέσεις θορύβου-ισχύος-απόστασης (NPD). Αυτές καθορίζουν, για σταθερή ευθεία πτήση με ταχύτητα αναφοράς, υπό καθορισμένες ατμοσφαιρικές συνθήκες αναφοράς και υπό συγκεκριμένη διαμόρφωση πτήσης, τις λαμβανόμενες στάθμες ήχου απλού γεγονότος, τόσο τις ανώτατες όσο και εκείνες που έχουν υποβληθεί σε χρονική ολοκλήρωση, ακριβώς κάτω από το αεροσκάφος ( 7 ) ως συνάρτηση της απόστασης. Για τη μοντελοποίηση του θορύβου, η ισχύς πρόωσης, που είναι εξαιρετικά σημαντική, αναπαρίσταται από μια παράμετρο σχετική με τον θόρυβο. Η παράμετρος που χρησιμοποιείται συνήθως είναι η διορθωμένη καθαρή ώση. Τα βασικά επίπεδα γεγονότος που καθορίζονται από τη βάση δεδομένων προσαρμόζονται προκειμένου να ληφθούν υπόψη, αφενός, οι διαφορές μεταξύ των πραγματικών (δηλαδή μοντελοποιημένων) ατμοσφαιρικών συνθηκών και των ατμοσφαιρικών συνθηκών αναφοράς και (στην περίπτωση των επιπέδων έκθεσης σε θόρυβο) της ταχύτητας του αεροσκάφους, και, αφετέρου, όσον αφορά τα σημεία δεκτών που δεν βρίσκονται ακριβώς κάτω από το αεροσκάφος, οι διαφορές μεταξύ του θορύβου που εκπέμπεται προς τα κάτω και εκείνου που ακτινοβολείται πλευρικά. Η τελευταία αυτή διαφορά οφείλεται στην πλευρική κατευθυντικότητα (επιδράσεις της εγκατάστασης του κινητήρα) και στην πλευρική εξασθένηση. Ωστόσο, τα επίπεδα γεγονότος που προσαρμόζονται κατ' αυτόν τον τρόπο εξακολουθούν να ισχύουν για το σύνολο του θορύβου από το αεροσκάφος σε σταθερή οριζόντια πτήση.

Κατάτμηση είναι η διαδικασία με την οποία το συνιστώμενο μοντέλο ισοθορυβικής καμπύλης προσαρμόζει την άπειρη τροχιά NPD και τα πλευρικά δεδομένα για τον υπολογισμό του θορύβου που φτάνει σε έναν δέκτη από ανομοιογενή τροχιά πτήσης, δηλαδή εκείνη κατά μήκος της οποίας η διαμόρφωση πτήσης του αεροσκάφους ποικίλλει. Για τον υπολογισμό της στάθμης ήχου απλού γεγονότος από την κίνηση ενός αεροσκάφους, το ίχνος πτήσης αναπαρίσταται από μια δέσμη όμορων ευθύγραμμων τμημάτων, το καθένα από τα οποία δύναται να θεωρηθεί πεπερασμένο μέρος μιας άπειρης τροχιάς για την οποία είναι γνωστά τα δεδομένα NPD και οι πλευρικές προσαρμογές. Η μέγιστη στάθμη του γεγονότος είναι απλώς η υψηλότερη από τις τιμές των επιμέρους τμημάτων. Η στάθμη που έχει υποβληθεί σε χρονική ολοκλήρωση του συνολικού γεγονότος θορύβου υπολογίζεται αθροίζοντας τον θόρυβο που λαμβάνεται από επαρκή αριθμό τμημάτων, δηλαδή εκείνων που συμβάλλουν σημαντικά στον συνολικό θόρυβο γεγονότος.

Η μέθοδος υπολογισμού της ποσότητας θορύβου που συνεισφέρει ένα πεπερασμένο τμήμα στην ολοκληρωμένη στάθμη του γεγονότος είναι αμιγώς εμπειρική. Το κλάσμα ενέργειας F —το τμήμα του θορύβου που εκφράζεται ως ποσοστό του συνόλου του θορύβου της άπειρης τροχιάς— περιγράφεται με μια σχετικά απλή έκφραση που επιτρέπει τη διαμήκη κατευθυντικότητα του θορύβου του αεροσκάφους και την «εμφάνιση» του τμήματος στο οπτικό πεδίο του δέκτη. Ένας από τους λόγους για τους οποίους συνήθως επαρκεί μια απλή εμπειρική μέθοδος είναι ότι, σε γενικές γραμμές, το μεγαλύτερο μέρος του θορύβου προέρχεται από το πλησιέστερο, συνήθως, παρακείμενο τμήμα —για το οποίο το πλησιέστερο σημείο προσέγγισης (CPA) στον δέκτη βρίσκεται εντός του τμήματος (όχι σε ένα από τα άκρα του). Αυτό σημαίνει ότι οι εκτιμήσεις του θορύβου από μη παρακείμενα τμήματα δύνανται να γίνονται ολοένα και περισσότερο κατά προσέγγιση καθώς απομακρύνονται από τον δέκτη χωρίς να επηρεάζεται σημαντικά η ακρίβεια.

2.7.4. Ίχνη πτήσης: Ίχνη τροχιάς και προφίλ

Στο πλαίσιο μοντελοποίησης, το ίχνος πτήσης (ή τροχιά) αποτελεί την πλήρη περιγραφή της κίνησης του αεροσκάφους στον χώρο και τον χρόνο ( 8 ). Μαζί με την προωθητική ώση (ή άλλη παράμετρο ισχύος σχετιζόμενη με τον θόρυβο), συνιστά τις πληροφορίες που απαιτούνται για τον υπολογισμό του θορύβου που παράγεται. Το ίχνος τροχιάς επί του εδάφους αποτελεί την κάθετη προβολή του ίχνους πτήσης σε οριζόντιο έδαφος. Αυτό συνδυάζεται με το κατακόρυφο προφίλ πτήσης για τη δημιουργία του τρισδιάστατου ίχνους πτήσης. Η μοντελοποίηση με κατάτμηση απαιτεί την περιγραφή του ίχνους πτήσης κάθε επιμέρους κίνησης αεροσκάφους μέσω μιας σειράς από όμορα ευθύγραμμα τμήματα. Ο τρόπος με τον οποίο πραγματοποιείται η κατάτμηση αυτή υπαγορεύεται από την ανάγκη εξισορρόπησης της ακρίβειας και της αποτελεσματικότητας, δηλαδή είναι απαραίτητη η όσο το δυνατόν ακριβέστερη προσέγγιση της πραγματικής καμπύλης ίχνους πτήσης, με παράλληλη ελαχιστοποίηση του υπολογιστικού φόρτου και των απαιτούμενων δεδομένων. Κάθε τμήμα πρέπει να ορίζεται από τις γεωμετρικές συντεταγμένες των ακραίων σημείων του και από τις αντίστοιχες παραμέτρους της ταχύτητας και την ισχύος των κινητήρων του αεροσκάφους (από τις οποίες εξαρτώνται οι εκπομπές ήχου). Τα ίχνη πτήσης και η ισχύς των κινητήρων δύνανται να καθοριστούν με διάφορους τρόπους, οι κυριότεροι εκ των οποίων αφορούν α) τη σύνθεση μιας σειράς διαδικαστικών ενεργειών, και β) την ανάλυση των μετρούμενων δεδομένων προφίλ πτήσης.

Η σύνθεση των ιχνών πτήσης α) απαιτεί γνώση των ιχνών των τροχιών επί του εδάφους (ή των σχετικών παραδοχών) και των πλευρικών διασπορών τους, του βάρους του αεροσκάφους, της ταχύτητας, των διαδικασιών διαχείρισης των πτερυγίων καμπυλότητας και ώσης, του υψομέτρου του αερολιμένα, καθώς και του ανέμου και της θερμοκρασίας του αέρα. Οι εξισώσεις για τον υπολογισμό του προφίλ πτήσης βάσει των απαιτούμενων παραμέτρων της πρόωσης και της αεροδυναμικής δίδονται στο προσάρτημα Β. Η κάθε εξίσωση περιλαμβάνει συντελεστές (και/ή σταθερές) που βασίζονται σε εμπειρικά δεδομένα για κάθε συγκεκριμένο τύπο αεροσκάφους. Οι εξισώσεις αεροδυναμικών επιδόσεων του προσαρτήματος Β επιτρέπουν την εξέταση κάθε εύλογου συνδυασμού βάρους και πτητικής διαδικασίας ενός αεροσκάφους, συμπεριλαμβανομένων των λειτουργιών που εκτελούνται υπό διαφορετικά μεικτά βάρη κατά την απογείωση.

Η ανάλυση των μετρούμενων δεδομένων β), π.χ. από καταγραφείς δεδομένων πτήσης, ραδιοεντοπιστή ή άλλα στοιχεία εξοπλισμού εντοπισμού αεροσκαφών, περιλαμβάνει «αποσυμπίληση», ουσιαστικά αντιστροφή της διαδικασίας σύνθεσης α). Αντί της εκτίμησης της κατάστασης του αεροσκάφους και του προωθητικού του συστήματος στα άκρα των τμημάτων του ίχνους πτήσης με την ενσωμάτωση των επιδράσεων της ώσης και των αεροδυναμικών δυνάμεων που ασκούνται επί του πλαισίου του αεροσκάφους, οι δυνάμεις εκτιμώνται με διαφοροποίηση των αλλαγών του ύψους και της ταχύτητας του πλαισίου του αεροσκάφους. Διαδικασίες για την επεξεργασία των πληροφοριών ίχνους πτήσης περιγράφονται στην ενότητα 2.7.12.

Σε μια εφαρμογή ολικής μοντελοποίησης θορύβου, κάθε μεμονωμένη πτήση θα μπορούσε θεωρητικά να αναπαρίσταται ανεξάρτητα. Αυτό θα εξασφάλιζε την ακριβή εκτίμηση της χωρικής διασποράς των ιχνών πτήσης, η οποία μπορεί να είναι πολύ σημαντική. Ωστόσο, προκειμένου να παραμείνει εντός εύλογων ορίων ο χρόνος προετοιμασίας δεδομένων και χρήσης ηλεκτρονικών υπολογιστών, αποτελεί συνήθη πρακτική η αναπαράσταση ζωνών ιχνών πτήσης μέσω περιορισμένου αριθμού πλευρικώς μετατοπιζόμενων «υποϊχνών». (Η κατακόρυφη διασπορά αναπαρίσταται συνήθως ικανοποιητικά αν ληφθούν υπόψη οι επιδράσεις που έχουν οι διαφορές βάρους των αεροσκαφών στα κατακόρυφα προφίλ.)

2.7.5. Θόρυβος και επιδόσεις αεροσκαφών

Η βάση δεδομένων ΑΝΡ (Θορύβου και επιδόσεων αεροσκαφών) που περιλαμβάνεται στο προσάρτημα Θ περιλαμβάνει συντελεστές επιδόσεων αεροσκαφών και κινητήρων, προφίλ αναχώρησης και προσέγγισης, καθώς και σχέσεις θορύβου - απόστασης (NPD) για σημαντικό ποσοστό πολιτικών αεροσκαφών που εκτελούν πτήσεις από τα αεροδρόμια της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Όταν πρόκειται για τύπους ή παραλλαγές αεροσκαφών για τα οποία επί του παρόντος δεν περιλαμβάνονται δεδομένα, αυτά δύνανται να αναπαρίστανται καλύτερα με δεδομένα που ισχύουν για άλλα, συνήθως παρόμοια, αεροσκάφη τα οποία περιλαμβάνονται στον κατάλογο.

Τα δεδομένα αυτά ελήφθησαν για τον υπολογισμό των ισοθορυβικών καμπυλών για έναν μέσο ή αντιπροσωπευτικό στόλο και μέση ή αντιπροσωπευτική σύνθεση της κυκλοφορίας σε έναν αερολιμένα. Ενδέχεται να μην ενδείκνυνται για την πρόβλεψη των απόλυτων επιπέδων θορύβου ενός μεμονωμένου μοντέλου αεροσκάφους και δεν είναι κατάλληλα για τη σύγκριση των επιδόσεων και των χαρακτηριστικών θορύβου συγκεκριμένων τύπων αεροσκαφών, μοντέλων ή συγκεκριμένου στόλου αεροσκαφών. Αντ’ αυτού, για να προσδιοριστεί ποιοι τύποι αεροσκαφών, μοντέλα ή συγκεκριμένοι στόλοι αεροσκαφών συνεισφέρουν περισσότερο στον θόρυβο, εξετάζονται τα πιστοποιητικά θορύβου.

Η βάση δεδομένων ANP περιλαμβάνει ένα ή περισσότερα προεπιλεγμένα προφίλ απογείωσης και προσγείωσης για κάθε τύπο αεροσκάφους που περιλαμβάνεται στον κατάλογο. Εξετάζεται η δυνατότητα εφαρμογής των εν λόγω προφίλ στον υπό εξέταση αερολιμένα και καθορίζονται τα σταθερά σημεία προφίλ ή τα διαδικαστικά βήματα που αντιπροσωπεύουν καλύτερα τις πτητικές λειτουργίες στον συγκεκριμένο αερολιμένα.

2.7.6. Λειτουργίες αεροσκάφους και αερολιμένα

Τα δεδομένα συγκεκριμένων περιπτώσεων βάσει των οποίων υπολογίζονται οι ισοθορυβικές καμπύλες για σενάριο συγκεκριμένου αερολιμένα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

Γενικά δεδομένα αερολιμένα

—

Το σημείο αναφοράς αερολιμένα (απλώς και μόνο για τον εντοπισμό του αερολιμένα με τις ενδεδειγμένες γεωγραφικές συντεταγμένες). Το σημείο αναφοράς ορίζεται ως η προέλευση του συστήματος τοπικών καρτεσιανών συντεταγμένων που χρησιμοποιείται κατά τη διαδικασία υπολογισμού.

—

Το υψόμετρο αναφοράς αερολιμένα (= υψόμετρο του σημείου αναφοράς αερολιμένα). Πρόκειται για το ύψος του ονομαστικού επιπέδου του εδάφους στο οποίο ορίζονται οι ισοθορυβικές καμπύλες, ελλείψει τοπογραφικών διορθώσεων.

—

Μέσες μετεωρολογικές παράμετροι στο σημείο αναφοράς αερολιμένα ή πλησίον αυτού (θερμοκρασία, σχετική υγρασία, μέση ταχύτητα ανέμου και κατεύθυνση ανέμου).

Δεδομένα διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης

Για κάθε διάδρομο προσγείωσης-απογείωσης:

—

Η ονομασία του διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης

—

Σημείο αναφοράς διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης (κέντρο του διαδρόμου που εκφράζεται με τοπικές συντεταγμένες)

—

Το μήκος, η κατεύθυνση και η μέση κλίση του διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης

—

Η θέση της έναρξης κύλισης και του κατωφλίου προσγείωσης ( 9 )

Δεδομένα ίχνους τροχιάς επί του εδάφους

Τα ίχνη τροχιών των αεροσκαφών επί του εδάφους περιγράφονται με σειρά συντεταγμένων στο (οριζόντιο) επίπεδο του εδάφους. Η πηγή των δεδομένων ίχνους τροχιάς επί του εδάφους εξαρτάται από το αν υπάρχουν διαθέσιμα σχετικά δεδομένα ραδιοεντοπισμού ή όχι. Εάν υπάρχουν, ορίζονται ένα αξιόπιστο βασικό ίχνος κορμού και κατάλληλα συνδεόμενα (διάσπαρτα) υποΐχνη βάσει στατιστικής ανάλυσης των δεδομένων. Εάν δεν υπάρχουν, τα ίχνη κορμού συνήθως δημιουργούνται βάσει κατάλληλων διαδικαστικών πληροφοριών, π.χ. χρησιμοποιώντας τυποποιημένες διαδικασίες αναχώρησης με όργανα από δημοσιεύσεις αεροναυτικών πληροφοριών. Η συμβατική αυτή περιγραφή περιλαμβάνει τις εξής πληροφορίες:

—

Την ονομασία του διαδρόμου από τον οποίο ξεκινάει το ίχνος

—

Περιγραφή του ίχνους προέλευσης (έναρξη κύλισης, κατώφλι προσγείωσης)

—

Το μήκος των τμημάτων (για στροφές, ακτίνα και αλλαγή κατεύθυνσης)

Αυτές οι πληροφορίες είναι οι ελάχιστες αναγκαίες για τον ορισμό του βασικού ίχνους (κορμού). Ωστόσο, τα μέσα επίπεδα θορύβου που υπολογίζονται βάσει της υπόθεσης ότι τα αεροσκάφη ακολουθούν επακριβώς τις ονομαστικές διαδρομές είναι δυνατόν να υπόκεινται σε τοπικά σφάλματα της τάξης πολλών ντεσιμπέλ. Συνεπώς αναπαριστάται η πλευρική διασπορά και απαιτούνται οι εξής πρόσθετες πληροφορίες:

—

Το πλάτος της ζώνης (ή άλλα στατιστικά στοιχεία της διασποράς) σε κάθε άκρο τμήματος

—

Ο αριθμός υποϊχνών

—

Η κατανομή των μετακινήσεων κάθετα προς το ίχνος κορμού

Δεδομένα εναέριας κυκλοφορίας

Τα δεδομένα εναέριας κυκλοφορίας περιλαμβάνουν τα εξής:

—

τη χρονική περίοδο που καλύπτουν τα δεδομένα, και

—

τον αριθμό των μετακινήσεων (αφίξεων και αναχωρήσεων) για κάθε τύπο αεροσκάφους σε κάθε ίχνος πτήσης, που υποδιαιρείται ανά 1) ώρα της ημέρας κατά περίπτωση για συγκεκριμένες περιγραφές θορύβου, 2) για αναχωρήσεις, λειτουργικά βάρη ή μήκη σταδίων, και 3), κατά περίπτωση, διαδικασίες λειτουργίας.

Οι περισσότερες περιγραφές θορύβου απαιτούν τον καθορισμό γεγονότων (δηλαδή κινήσεων αεροσκαφών) υπό τη μορφή μέσων ημερήσιων τιμών κατά τη διάρκεια συγκεκριμένων περιόδων της ημέρας (π.χ. ημέρα, βράδυ και νύχτα) —βλέπε ενότητες 2.7.23 έως 2.7.25.

Τοπογραφικά δεδομένα

Το ανάγλυφο γύρω από τους περισσότερους αερολιμένες είναι σχετικά επίπεδο. Ωστόσο, αυτό δεν ισχύει πάντοτε και ενίοτε χρειάζεται να ληφθούν υπόψη οι υψομετρικές διαφορές σε σχέση με το υψόμετρο αναφοράς του αερολιμένα. Η επίδραση των υψομετρικών διαφορών δύναται να είναι ιδιαίτερα σημαντική στην περιοχή των ιχνών προσέγγισης, όπου το αεροσκάφος λειτουργεί σε σχετικά χαμηλά υψόμετρα.

Τα δεδομένα υψομέτρου του αναγλύφου δίνονται ως δέσμη συντεταγμένων (x,y,z) για ορθογώνιο πλέγμα με συγκεκριμένο μέγεθος ανοιγμάτων. Ωστόσο, οι παράμετροι του υψομετρικού πλέγματος ενδέχεται να διαφέρουν από εκείνες του πλέγματος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του θορύβου. Στην περίπτωση αυτή, δύναται να χρησιμοποιηθεί γραμμική παρεμβολή για τον υπολογισμό των κατάλληλων z-συντεταγμένων στο δεύτερο πλέγμα.

Η διεξοδική ανάλυση των επιδράσεων του εμφανώς ανισόπεδου εδάφους στη διάδοση του ήχου είναι περίπλοκη και δεν περιλαμβάνεται στο πεδίο εφαρμογής της παρούσας μεθόδου. Οι μέτριες ανομοιομορφίες του εδάφους δύνανται να αντισταθμιστούν θεωρώντας ένα «ψευδοοριζόντιο» έδαφος, δηλαδή απλώς ανυψώνοντας ή χαμηλώνοντας το οριζόντιο επίπεδο του εδάφους στο τοπικό υψόμετρο του εδάφους (σε σχέση με το επίπεδο εδάφους αναφοράς) σε κάθε σημείο δέκτη (βλ. ενότητα 2.7.4).

Συνθήκες αναφοράς

Τα διεθνή δεδομένα θορύβου και επιδόσεων αεροσκαφών (ANP) κανονικοποιούνται βάσει των πρότυπων συνθηκών αναφοράς που χρησιμοποιούνται ευρέως για μελέτες θορύβου αερολιμένων (βλέπε προσάρτημα Δ).

Συνθήκες αναφοράς για δεδομένα NPD

1)	Ατμοσφαιρική πίεση : 101,325 kPa (1 013,25 mb)

2)	Ατμοσφαιρική απορρόφηση : Οι ρυθμοί εξασθένησης που περιλαμβάνονται στον πίνακα Δ – 1 του προσαρτήματος Δ

3)	Κατακρημνίσματα : Κανένα

4)	Ταχύτητα ανέμου : Κάτω από 8 m/s (15 κόμβοι)

5)	Ταχύτητα εδάφους : 160 κόμβοι

6)	Τοπικό ανάγλυφο : Επίπεδο, μαλακό έδαφος χωρίς μεγάλες κατασκευές ή άλλα ανακλαστικά αντικείμενα σε έκταση αρκετών χιλιομέτρων από τα ίχνη των αεροσκαφών επί του εδάφους.

Τυποποιημένες μετρήσεις ήχου αεροσκαφών λαμβάνονται 1,2 m πάνω από την επιφάνεια του εδάφους. Ωστόσο, δεν απαιτείται να ληφθεί αυτό ειδικά υπόψη, εφόσον για τη μοντελοποίηση μπορεί να θεωρηθεί ότι τα επίπεδα γεγονότων είναι σχετικά ανεπηρέαστα από το ύψος του δέκτη ( 10 ).

Οι συγκρίσεις των κατ' εκτίμηση και των μετρούμενων επιπέδων θορύβου στους αερολιμένες καταδεικνύουν ότι τα δεδομένα NPD δύνανται να θεωρηθούν εφαρμοστέα όταν οι μέσες συνθήκες κοντά στην επιφάνεια εμπίπτουν στο εξής πλαίσιο προϋποθέσεων:

—

Θερμοκρασία αέρα μικρότερη από 30 °C

—

Το γινόμενο της θερμοκρασίας αέρα (°C) επί τη σχετική υγρασία (σε ποσοστό) υπερβαίνει το 500

—

Η ταχύτητα του ανέμου είναι μικρότερη από 8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο (15 κόμβοι)

Το εν λόγω πλαίσιο προϋποθέσεων πιστεύεται ότι καλύπτει τις συνθήκες που επικρατούν στους περισσότερους από τους μεγαλύτερους αερολιμένες παγκοσμίως. Το προσάρτημα Δ ορίζει τη μέθοδο μετατροπής δεδομένων NPD σε μέσες τοπικές συνθήκες οι οποίες δεν εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής του, αλλά σε ακραίες περιπτώσεις προτείνεται να ζητείται η γνώμη του κατασκευαστή του αεροπλάνου.

Συνθήκες αναφοράς για δεδομένα αεροδυναμικής και κινητήρων αεροπλάνων

1)	Υψόμετρο διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης : Μέση στάθμη της θάλασσας

2)	Θερμοκρασία αέρα : 15 °C

3)	Μεικτό βάρος φορτίου απογείωσης : Όπως ορίζεται ως συνάρτηση του μήκους σταδίου στη βάση δεδομένων ΑΝΡ

4)	Μεικτό βάρος φορτίου προσγείωσης : 90 % του μέγιστου βάρους φορτίου προσγείωσης

5)	Κινητήρες ώσης : Όλοι

Μολονότι τα δεδομένα αεροδυναμικής και κινητήρων ANP βασίζονται σε αυτές τις συνθήκες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πινακοποιημένα δεδομένα για υψόμετρα διαδρόμων προσγείωσης-απογείωσης διαφορετικά από τα υψόμετρα αναφοράς και για μέσες θερμοκρασίες αέρα σε χώρες μέλη της ECAC χωρίς να επηρεαστεί σημαντικά η ακρίβεια των υπολογιζόμενων ισοθορυβικών καμπυλών της σωρευτικής μέσης ηχοστάθμης (βλέπε προσάρτημα Β).

Η βάση δεδομένων ΑΝΡ πινακοποιεί δεδομένα αεροδυναμικής για τα μεικτά βάρη απογείωσης και προσγείωσης που αναφέρονται στα στοιχεία 3 και 4 ανωτέρω. Μολονότι, για τους υπολογισμούς του σωρευτικού θορύβου, τα δεδομένα αεροδυναμικής αυτά καθαυτά δεν απαιτείται να προσαρμοστούν σε άλλα μεικτά βάρη, ο υπολογισμός των προφίλ απογείωσης και πτήσης ανόδου, με τη χρήση των διαδικασιών που περιγράφονται στο προσάρτημα Β, βασίζεται στα κατάλληλα λειτουργικά μεικτά βάρη απογείωσης.

2.7.7. Περιγραφή του ίχνους πτήσης

Το μοντέλο θορύβου απαιτεί την περιγραφή κάθε διαφορετικής κίνησης αεροσκάφους βάσει του τρισδιάστατου ίχνους πτήσης του και της μεταβαλλόμενης ισχύος κινητήρων και ταχύτητας που τη συνοδεύουν. Κατά κανόνα, ένα μοντέλο κίνησης αναπαριστά ένα υποσύνολο της συνολικής κυκλοφορίας του αερολιμένα, π.χ. έναν αριθμό (υποτιθέμενων) πανομοιότυπων κινήσεων, με τον ίδιο τύπο αεροσκάφους, το ίδιο βάρος και την ίδια διαδικασία λειτουργίας, σε ένα και μόνο ίχνος τροχιάς επί του εδάφους. Το εν λόγω ίχνος αυτό καθαυτό μπορεί να αντιστοιχεί σε ένα εκ των πολλών διάσπαρτων υποϊχνών που χρησιμοποιούνται για τη μοντελοποίηση αυτού που στην πράξη αποτελεί μια ζώνη με πολλά ίχνη τα οποία ακολουθούν μία καθορισμένη διαδρομή. Οι ζώνες ιχνών τροχιών επί του εδάφους, τα κάθετα προφίλ και οι λειτουργικές παράμετροι αεροσκάφους καθορίζονται όλα βάσει των δεδομένων του σεναρίου εισόδου, σε συνδυασμό με στοιχεία αεροσκαφών από τη βάση δεδομένων ΑΝΡ.

Τα στοιχεία θορύβου-ισχύος-απόστασης (στη βάση δεδομένων ΑΝΡ) καθορίζουν τον θόρυβο από αεροσκάφη που διασχίζουν ιδανικές οριζόντιες τροχιές πτήσης απείρου μήκους με σταθερή ταχύτητα και ισχύ. Προκειμένου να προσαρμοστούν τα δεδομένα αυτά στα ίχνη πτήσης τερματικών περιοχών που χαρακτηρίζονται από συχνές μεταβολές ισχύος και ταχύτητας, κάθε διαδρομή υποδιαιρείται σε πεπερασμένα ευθύγραμμα τμήματα, και ο θόρυβος που συνεισφέρει το καθένα από τα τμήματα αυτά αθροίζεται στη συνέχεια στη θέση του παρατηρητή.

2.7.8. Σχέσεις μεταξύ ίχνους πτήσης και διαμόρφωσης πτήσης

Το τρισδιάστατο ίχνος πτήσης της κίνησης ενός αεροσκάφους καθορίζει τις γεωμετρικές πτυχές της ηχητικής ακτινοβολίας και της διάδοσης του ήχου μεταξύ του αεροσκάφους και του παρατηρητή. Για συγκεκριμένο βάρος αεροσκάφους και υπό συγκεκριμένες ατμοσφαιρικές συνθήκες, το ίχνος πτήσης εξαρτάται εξ ολοκλήρου από την αλληλουχία μεταβολών της ισχύος, των πτερυγίων καμπυλότητας και του υψομέτρου που διενεργεί ο κυβερνήτης (ή το αυτόματο σύστημα διαχείρισης πτήσης) προκειμένου να ακολουθεί τις διαδρομές και να διατηρεί τα ύψη και τις ταχύτητες που ορίζει ο έλεγχος εναέριας κυκλοφορίας, σύμφωνα με τις τυποποιημένες λειτουργικές διαδικασίες του φορέα εκμετάλλευσης του αεροσκάφους. Οι εν λόγω οδηγίες και ενέργειες υποδιαιρούν το ίχνος πτήσης σε διακριτές φάσεις που αποτελούν φυσικά τμήματα. Στο οριζόντιο επίπεδο περιλαμβάνουν ευθύγραμμα σκέλη, που ορίζονται ως η απόσταση έως την επόμενη στροφή, και στροφές, που ορίζονται βάσει της ακτίνας και της αλλαγής κατεύθυνσης. Στο κάθετο επίπεδο, τα τμήματα ορίζονται βάσει του χρόνου και/ή της απόστασης που απαιτείται για την επίτευξη των απαραίτητων αλλαγών ταχύτητας προς τα εμπρός και/ή ύψους υπό προσδιορισμένη ισχύ και προσδιορισμένες ρυθμίσεις των πτερυγίων καμπυλότητας. Οι αντίστοιχες κατακόρυφες συντεταγμένες αναφέρονται συχνά ως σημεία προφίλ.

Για τη μοντελοποίηση του θορύβου, δημιουργούνται πληροφορίες ίχνους πτήσης είτε μέσω σύνθεσης από μια δέσμη διαδικαστικών βημάτων (δηλαδή εκείνων που ακολουθεί ο κυβερνήτης) είτε μέσω ανάλυσης των δεδομένων ραδιοεντοπισμού, δηλαδή φυσικών μετρήσεων των πραγματικών τροχιών πτήσης που πραγματοποιούνται. Ανεξάρτητα από τη μέθοδο που χρησιμοποιείται, τόσο τα οριζόντια όσο και τα κάθετα σχήματα του ίχνους πτήσης υποδιαιρούνται σε τμηματοποιημένες μορφές. Το οριζόντιο σχήμα του (δηλαδή στη δισδιάστατη προβολή του επί του εδάφους) είναι το ίχνος τροχιάς επί του εδάφους που ορίζεται από την εισερχόμενη ή εξερχόμενη διαδρομή. Το κάθετο σχήμα του, που ορίζεται από τα σημεία προφίλ, και οι σχετικές παράμετροι πτήσης, δηλαδή η ταχύτητα, η γωνία κλίσης και οι ρυθμίσεις ισχύος, καθορίζουν από κοινού το προφίλ πτήσης, που εξαρτάται από τη διαδικασία πτήσης την οποία ορίζει συνήθως ο κατασκευαστής και/ή ο φορέας εκμετάλλευσης του αεροσκάφους. Το ίχνος πτήσης δημιουργείται με τη συγχώνευση του δισδιάστατου προφίλ πτήσης με το δισδιάστατο ίχνος τροχιάς επί του εδάφους για τη δημιουργία αλληλουχίας τρισδιάστατων τμημάτων ίχνους πτήσης.

Θα πρέπει να υπενθυμίσουμε ότι, για ένα δεδομένο σύνολο διαδικαστικών βημάτων, το προφίλ εξαρτάται από το ίχνος τροχιάς επί του εδάφους. Για παράδειγμα, με την ίδια ώση και ταχύτητα, ο ρυθμός ανόδου του αεροσκάφους είναι μικρότερος στις στροφές απ' ό,τι σε ευθύγραμμο ίχνος πτήσης. Μολονότι η οδηγία αυτή εξηγεί τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να ληφθεί υπόψη η εν λόγω εξάρτηση, θα πρέπει να αναγνωρίσουμε ότι αυτό απαιτεί μεγάλο όγκο υπολογισμών, και οι χρήστες ίσως προτιμούν να υποθέσουν ότι, για τη μοντελοποίηση του θορύβου, το προφίλ πτήσης και το ίχνος τροχιάς επί του εδάφους δύνανται να αντιμετωπιστούν ως ανεξάρτητες οντότητες, δηλαδή ότι το προφίλ ανόδου δεν επηρεάζεται από τυχόν στροφές. Ωστόσο, είναι σημαντικό να προσδιοριστούν οι μεταβολές της γωνίας κλίσης που απαιτούν οι στροφές, καθώς αυτό έχει σημαντική επίδραση στην κατευθυντικότητα των εκπομπών ήχου.

Ο θόρυβος που προέρχεται από ένα τμήμα ίχνους πτήσης εξαρτάται από τη γεωμετρία του τμήματος σε σχέση με τον παρατηρητή και τη διαμόρφωση πτήσης του αεροσκάφους. Ωστόσο, αυτά είναι αλληλένδετα, δηλαδή η μεταβολή του ενός μεταβάλλει το άλλο, και είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι, σε όλα τα σημεία της διαδρομής, η διαμόρφωση του αεροσκάφους συνάδει με την κίνησή του κατά μήκος της διαδρομής.

Κατά τη σύνθεση ίχνους πτήσης, δηλαδή όταν δημιουργείται ένα ίχνος πτήσης βάσει μιας δέσμης «διαδικαστικών βημάτων» που περιγράφουν τις επιλογές που κάνει ο κυβερνήτης ως προς την ισχύ των κινητήρων, τη γωνία των πτερυγίων καμπυλότητας και την επιτάχυνση/κατακόρυφη ταχύτητα, αυτό που πρέπει να υπολογιστεί είναι η κίνηση. Κατά την ανάλυση του ίχνους πτήσης, ισχύει το αντίστροφο: οι ρυθμίσεις της ισχύος των κινητήρων πρέπει να εκτιμηθούν βάσει της παρατηρούμενης κίνησης του αεροπλάνου, όπως καθορίζεται βάσει δεδομένων ραδιοεντοπισμού ή ενίοτε, σε ειδικές μελέτες, βάσει δεδομένων του καταγραφέα πτήσης του αεροσκάφους (μολονότι στη δεύτερη περίπτωση η ισχύς των κινητήρων συμπεριλαμβάνεται συνήθως στα δεδομένα). Όποια εκδοχή και αν ισχύει, πρέπει να εισαχθούν οι συντεταγμένες και οι παράμετροι πτήσης σε όλα τα ακραία σημεία των τμημάτων για τον υπολογισμό του θορύβου.

Το προσάρτημα Β παρουσιάζει τις εξισώσεις που σχετίζονται με τις δυνάμεις που επενεργούν σε ένα αεροσκάφος και την κίνησή του και εξηγεί πώς επιλύονται για τον καθορισμό των ιδιοτήτων των τμημάτων που αποτελούν τα ίχνη πτήσης. Τα διάφορα είδη τμημάτων (και οι ενότητες του προσαρτήματος Β που ασχολούνται μ' αυτά) είναι η κύλιση απογείωσης (B5), η άνοδος με σταθερή ταχύτητα (B6), η μείωση ισχύος (B7), η επιτάχυνση ανόδου και ανάσυρση των πτερυγίων καμπυλότητας (B8), η επιτάχυνση ανόδου μετά την ανάσυρση των πτερυγίων καμπυλότητας (B9), η κάθοδος και επιβράδυνση (B10) και η τελική προσέγγιση προσγείωσης (B11).

Αναπόφευκτα, η μοντελοποίηση στην πράξη περιλαμβάνει διάφορους βαθμούς απλοποίησης, η οποία είναι απαραίτητη ανάλογα με τη φύση της εφαρμογής, τη σημασία των αποτελεσμάτων και τους διαθέσιμους πόρους. Μια γενική απλοποιητική υπόθεση που εφαρμόζεται ακόμη και στις πιο περίπλοκες εφαρμογές είναι ότι, όταν λαμβάνεται υπόψη η διασπορά του ίχνους πτήσης, τα προφίλ και οι διαμορφώσεις πτήσεων σε όλα τα υποΐχνη είναι ίδια με εκείνα που αφορούν το ίχνος κορμού. Δεδομένου ότι χρησιμοποιούνται τουλάχιστον 6 υποΐχνη (βλ. ενότητα 2.7.11), η απλοποίηση αυτή διασφαλίζει τεράστια μείωση των απαιτούμενων υπολογισμών, ενώ η προκαλούμενη ανακρίβεια είναι εξαιρετικά περιορισμένη.

2.7.9. Πηγές δεδομένων ίχνους πτήσης

Δεδομένα ραδιοεντοπισμού

Μολονότι οι καταγραφείς δεδομένων πτήσης του αεροσκάφους μπορούν να αποφέρουν πολύ υψηλής ποιότητας δεδομένα, είναι δύσκολη η λήψη δεδομένων για τη μοντελοποίηση του θορύβου, οπότε τα δεδομένα ραδιοεντοπισμού θεωρούνται η πλέον εύκολα προσβάσιμη πηγή πληροφοριών σχετικά με τις πραγματικές τροχιές πτήσης που πραγματοποιούνται σε αερολιμένες ( 11 ). Εφόσον τα δεδομένα αυτά είναι συνήθως διαθέσιμα από τα συστήματα παρακολούθησης θορύβου και ιχνών πτήσης των αερολιμένων, χρησιμοποιούνται τώρα ολοένα και περισσότερο για τη μοντελοποίηση του θορύβου.

Οι ραδιοεντοπιστές δευτερεύουσας επιτήρησης παρουσιάζουν το ίχνος πτήσης ενός αεροσκάφους ως σειρά συντεταγμένων θέσης ανά διαστήματα ίσα με την περίοδο περιστροφής του ανιχνευτή του ραδιοεντοπιστή, συνήθως ανά 4 δευτερόλεπτα. Η θέση του αεροσκάφους πάνω από το έδαφος καθορίζεται βάσει πολικών συντεταγμένων —απόστασης και αζιμουθίου— από την ανακλώμενη επιστροφή του ραδιοεντοπιστή (μολονότι το σύστημα παρακολούθησης συνήθως μετατρέπει τις πολικές συντεταγμένες σε καρτεσιανές), και το ύψος του ( 12 ) μετριέται με το υψόμετρο του ίδιου του αεροσκάφους και μεταδίδεται στον υπολογιστή του ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας μέσω πομποδέκτη ενεργοποιούμενου από τον ραδιοεντοπιστή. Ωστόσο, τα εγγενή σφάλματα που οφείλονται σε ραδιοφωνικές παρεμβολές και στην περιορισμένη ανάλυση των δεδομένων είναι σημαντικά (παρόλο που δεν επηρεάζουν τον επιδιωκόμενο έλεγχο εναέριας κυκλοφορίας). Επομένως, όταν πρέπει να οριστεί το ίχνος πτήσης της κίνησης ενός συγκεκριμένου αεροσκάφους, είναι απαραίτητη η εξομάλυνση των δεδομένων με τη χρήση κατάλληλης τεχνικής προσαρμογής καμπύλης. Ωστόσο, για τη μοντελοποίηση του θορύβου, η συνήθης απαίτηση συνίσταται στη στατιστική περιγραφή μιας ζώνης ιχνών πτήσης, π.χ. για όλες τις κινήσεις σε μία διαδρομή ή μόνο για εκείνες που περιλαμβάνουν συγκεκριμένο τύπο αεροσκάφους. Εν προκειμένω, τα σφάλματα μέτρησης που σχετίζονται με τα σχετικά στατιστικά στοιχεία δύνανται να περιοριστούν σε ασήμαντα επίπεδα μέσω των διαδικασιών καθορισμού του μέσου όρου.

Διαδικαστικά βήματα

Σε πολλές περιπτώσεις δεν είναι δυνατή η μοντελοποίηση ιχνών πτήσης βάσει δεδομένων ραδιοεντοπισμού, λόγω της μη διαθεσιμότητας των απαραίτητων πόρων ή επειδή το σχετικό σενάριο είναι μελλοντικό και δεν υπάρχουν συναφή δεδομένα ραδιοεντοπισμού για αυτό.

Ελλείψει δεδομένων ραδιοεντοπισμού ή όταν η χρήση τους είναι ακατάλληλη, είναι αναγκαία η εκτίμηση των ιχνών πτήσης βάσει υλικού οδηγιών λειτουργίας, π.χ. οδηγιών προς ιπτάμενα πληρώματα μέσω AIP και εγχειριδίων πτητικής λειτουργίας αεροσκάφους —που αναφέρονται εδώ ως διαδικαστικά βήματα. Συμβουλές σχετικά με την ερμηνεία του εν λόγω υλικού ζητούνται από τις αρχές ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας και τους φορείς εκμετάλλευσης αεροσκαφών, όταν χρειάζεται.

2.7.10. Συστήματα συντεταγμένων

Τοπικό σύστημα συντεταγμένων

Το τοπικό σύστημα συντεταγμένων (x,y,z) είναι καρτεσιανό και ξεκινάει (0,0,0) στο σημείο αναφοράς του αερολιμένα (XARP,YARP,ZARP ), όπου ZARP είναι το υψόμετρο αναφοράς του αερολιμένα και το z = 0 ορίζει το ονομαστικό επίπεδο εδάφους στο οποίο υπολογίζονται συνήθως οι ισοθορυβικές καμπύλες. Η κατεύθυνση του αεροσκάφους ξ στο επίπεδο xy μετριέται δεξιόστροφα από τον μαγνητικό Βορρά (βλ. σχήμα 2.7.β). Όλες οι θέσεις παρατηρητών, το βασικό πλέγμα υπολογισμού και τα σημεία ισοθορυβικών καμπυλών εκφράζονται σε τοπικές συντεταγμένες ( 13 ).

Σχήμα 2.7.β

Τοπικό σύστημα συντεταγμένων (x,y,z) και συντεταγμένη s που ορίζεται στο ίχνος τροχιάς επί του εδάφους

Το σύστημα συντεταγμένων που ορίζονται στο ίχνος τροχιάς επί του εδάφους

Η συντεταγμένη αυτή είναι συγκεκριμένη για κάθε ίχνος τροχιάς επί του εδάφους και αναπαριστά την απόσταση s που μετριέται κατά μήκος του ίχνους στην κατεύθυνση της πτήσης. Για ίχνη αναχώρησης, η s μετριέται από το σημείο έναρξης της κύλισης, και για ίχνη προσέγγισης μετριέται από το κατώφλι προσγείωσης. Ως εκ τούτου, η s λαμβάνει αρνητικές τιμές σε περιοχές

—

που βρίσκονται πίσω από το σημείο έναρξης της κύλισης όταν πρόκειται για αναχώρηση, και

—

πριν από τη διέλευση από το κατώφλι προσγείωσης του διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης όταν πρόκειται για προσέγγιση.

Οι λειτουργικές παράμετροι της πτήσης, όπως το ύψος, η ταχύτητα και η ρύθμιση ισχύος, εκφράζονται ως συνάρτηση της s.

Το σύστημα συντεταγμένων του αεροσκάφους

Η σύστημα καρτεσιανών συντεταγμένων που ορίζονται για το αεροσκάφος (x′,y′,z′) ξεκινά στην πραγματική θέση του αεροσκάφους. Το σύστημα αξόνων ορίζεται από τη γωνία ανόδου γ, την κατεύθυνση πτήσης ξ και τη γωνία κλίσης ε (βλ. σχήμα 2.7.γ).

Σχήμα 2.7.γ

Σύστημα συντεταγμένων που ορίζονται για το αεροσκάφος (x′,y′,z′)

Συνεκτίμηση της τοπογραφίας

Όταν πρέπει να ληφθεί υπόψη η τοπογραφία (βλ. ενότητα 2.7.6), η συντεταγμένη του υψομέτρου του αεροσκάφους z πρέπει να αντικατασταθεί από την z′ = z – zo (όπου zo είναι η συντεταγμένη z της θέσης του παρατηρητή O) κατά τον υπολογισμό της απόστασης διάδοσης d. Η γεωμετρία μεταξύ του αεροσκάφους και του παρατηρητή απεικονίζεται στο σχήμα 2.7.δ. Για τους ορισμούς των d και ℓ βλ. ενότητες 2.7.14 έως 2.7.19 ( 14 ).

Σχήμα 2.7.δ

Στάθμη του εδάφους κατά μήκος (αριστερά) και πλευρικώς (δεξιά) του ίχνους τροχιάς επί του εδάφους

(Το ονομαστικό επίπεδο του εδάφους z = 0 διέρχεται από το σημείο αναφοράς του αερολιμένα. O είναι η θέση του παρατηρητή.)

2.7.11. Ίχνη τροχιάς επί του εδάφους

Ίχνη κορμού

Το ίχνος κορμού καθορίζει το κέντρο της ζώνης των ιχνών τα οποία ακολουθούν τα αεροσκάφη που χρησιμοποιούν μια συγκεκριμένη διαδρομή. Για τη μοντελοποίηση του θορύβου αεροσκαφών, το ίχνος αυτό ορίζεται είτε i) μέσω περιοριστικών λειτουργικών δεδομένων, όπως οι οδηγίες προς κυβερνήτες που περιλαμβάνονται στα AIP, είτε ii) μέσω στατιστικής ανάλυσης δεδομένων ραδιοεντοπισμού, όπως εξηγείται στην ενότητα 2.7.9 —όταν αυτή είναι διαθέσιμη και κατάλληλη για τις ανάγκες της μελέτης μοντελοποίησης. Η δημιουργία του ίχνους μέσω λειτουργικών οδηγιών είναι συνήθως αρκετά σαφής, εφόσον οι οδηγίες αυτές προβλέπουν μια αλληλουχία σκελών τα οποία είτε είναι ευθύγραμμα, οριζόμενα βάσει του μήκους και της κατεύθυνσης, είτε κυκλικά, οριζόμενα βάσει του συντελεστή στροφής και της αλλαγής κατεύθυνσης· βλ. σχήμα 2.7.ε.

Σχήμα 2.7.ε

Γεωμετρία του ίχνους τροχιάς επί του εδάφους βάσει στροφών και ευθύγραμμων τμημάτων

Ο συνδυασμός ίχνους κορμού και δεδομένων ραδιοεντοπισμού είναι πιο περίπλοκος, αφενός διότι οι πραγματικές στροφές πραγματοποιούνται με διαφορετικούς συντελεστές και αφετέρου διότι η γραμμή του συσκοτίζεται εξαιτίας της διασποράς των δεδομένων. Όπως εξηγήθηκε ήδη, δεν έχουν εκπονηθεί ακόμη τυποποιημένες διαδικασίες, οπότε η συνήθης πρακτική προβλέπει τον συνδυασμό τμημάτων, είτε ευθύγραμμων είτε καμπύλων, για τον καθορισμό του μέσου όρου θέσεων υπολογιζόμενων βάσει των διατομών ιχνών ραδιοεντοπισμού ανά διαστήματα κατά μήκος της διαδρομής. Ενδέχεται να δημιουργηθούν στο μέλλον υπολογιστικοί αλγόριθμοι για την εκτέλεση της εργασίας αυτής, αλλά επί του παρόντος επαφίεται στον δημιουργό του μοντέλου να αποφασίσει πώς θα χρησιμοποιήσει τα διαθέσιμα δεδομένα κατά τον βέλτιστο τρόπο. Ένας σημαντικός παράγοντας είναι ότι η ταχύτητα και η ακτίνα στροφής του αεροσκάφους υπαγορεύουν τη γωνία κλίσης και, όπως θα δούμε στην ενότητα 2.7.19, οι ασυμμετρίες της ηχητικής ακτινοβολίας γύρω από το ίχνος πτήσης διέπουν τον θόρυβο στο έδαφος, καθώς επίσης και τη θέση του ίδιου του ίχνους πτήσης.

Θεωρητικά, η απρόσκοπτη μετάβαση από ευθύγραμμη πτήση σε στροφή σταθερής ακτίνας θα απαιτούσε τη στιγμιαία εφαρμογή της γωνίας κλίσης ε, κάτι το οποίο είναι φυσικώς αδύνατο. Στην πράξη, απαιτείται πεπερασμένος χρόνος προκειμένου η γωνία κλίσης να φτάσει στην τιμή που απαιτείται για τη διατήρηση καθορισμένης ταχύτητας και ακτίνας στροφής r, κατά τη διάρκεια του οποίου η ακτίνα στροφής περιορίζεται από το άπειρο στην τιμή r. Για τους σκοπούς της τυποποίησης, η μεταβολή ακτίνας δύναται να αγνοηθεί και η γωνία κλίσης δύναται να θεωρηθεί ότι αυξάνεται σταθερά από το μηδέν (ή άλλη αρχική τιμή) σε ε κατά την έναρξη της στροφής και ότι είναι η επόμενη τιμή της ε κατά το πέρας της στροφής ( 15 ).

Πλευρική διασπορά ίχνους

Όπου είναι δυνατόν, οι ορισμοί της πλευρικής διασποράς και των αντιπροσωπευτικών υποϊχνών βασίζονται στη σχετική προηγούμενη πείρα που έχει συσσωρευτεί από τον υπό εξέταση αερολιμένα, συνήθως μέσω ανάλυσης δειγμάτων δεδομένων ραδιοεντοπισμού. Το πρώτο βήμα είναι να συγκεντρωθούν τα δεδομένα ανά διαδρομή. Τα ίχνη αναχώρησης χαρακτηρίζονται από σημαντική πλευρική διασπορά η οποία πρέπει να ληφθεί υπόψη για να είναι ακριβές το μοντέλο που θα δημιουργηθεί. Οι διαδρομές άφιξης συνήθως συνδυάζονται για τη δημιουργία μιας ζώνης περιορισμένου εύρους γύρω από την τελική διαδρομή προσέγγισης, η οποία επαρκεί συνήθως για την αναπαράσταση όλων των αφίξεων μέσω ενός μεμονωμένου ίχνους. Αν όμως οι ζώνες προσέγγισης έχουν μεγάλο εύρος εντός της περιοχής των ισοθορυβικών καμπυλών, ίσως απαιτηθεί να αναπαρασταθούν με υποΐχνη κατά τον ίδιο τρόπο όπως και οι διαδρομές αναχώρησης.

Κατά τη συνήθη πρακτική, τα δεδομένα μεμονωμένης διαδρομής τυγχάνουν χειρισμού ως δείγμα ενός ενιαίου πληθυσμού, δηλαδή αναπαριστώνται με ένα ίχνος κορμού και μια δέσμη διάσπαρτων υποϊχνών. Ωστόσο, εάν η επιθεώρηση καταδείξει ότι τα δεδομένα για τις διαφορετικές κατηγορίες αεροσκαφών ή λειτουργιών διαφέρουν σημαντικά (π.χ. εάν οι ακτίνες στροφής διαφέρουν σημαντικά μεταξύ μεγάλων και μικρών αεροσκαφών), ίσως κριθεί σκόπιμη η περαιτέρω υποδιαίρεση των δεδομένων σε διαφορετικές ζώνες. Οι πλευρικές διασπορές κάθε ζώνης καθορίζονται ως συνάρτηση της απόστασης από το σημείο προέλευσης. Οι κινήσεις κατανέμονται στη συνέχεια μεταξύ ενός ίχνους κορμού και ενός κατάλληλου αριθμού διάσπαρτων υποϊχνών βάσει των στατιστικών στοιχείων καταμερισμού.

Δεδομένου ότι συνήθως δεν θεωρείται συνετή η παράβλεψη των επιδράσεων της διασποράς του ίχνους, ελλείψει μετρούμενων δεδομένων ζώνης, ορίζεται ονομαστική πλευρική διασπορά εγκάρσια και κάθετα προς το ίχνος κορμού βάσει συμβατικής συνάρτησης κατανομής. Οι υπολογιζόμενες τιμές δεικτών θορύβου δεν είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στο ακριβές σχήμα της πλευρικής κατανομής: η κανονική (γκαουσιανή) κατανομή επαρκεί για την περιγραφή πολλών ζωνών μετρούμενων με ραδιοεντοπιστή.

Συνήθως, χρησιμοποιείται διακριτή προσέγγιση 7 σημείων (δηλαδή που αναπαριστά την πλευρική διασπορά με 6 υποΐχνη τοποθετημένα γύρω από το ίχνος κορμού σε ίση απόσταση μεταξύ τους). Η απόσταση μεταξύ των υποϊχνών εξαρτάται από την τυπική απόκλιση της συνάρτησης πλευρικής διασποράς.

Για κανονικά κατανεμημένα ίχνη με τυπική απόκλιση S, το 98,8 % των ιχνών βρίσκεται εντός διαδρόμου με όρια που βρίσκονται σε ± 2,5 S. Ο πίνακας 2.7.α δίνει την απόσταση μεταξύ των έξι υποϊχνών και το ποσοστό του συνόλου των κινήσεων που αποδίδεται στο καθένα από αυτά. Το προσάρτημα Γ δίνει τιμές για άλλους αριθμούς υποϊχνών.

Πίνακας 2.7.α

Ποσοστά των κινήσεων για κανονική συνάρτηση κατανομής με τυπική απόκλιση S για 7 υποΐχνη (το ίχνος κορμού είναι το υποΐχνος 1)

Αριθμός υποΐχνους	Θέση υποΐχνους	Ποσοστό κινήσεων στο υποΐχνος
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 %

Η τυπική απόκλιση S αποτελεί συνάρτηση της συντεταγμένης s κατά μήκος του ίχνους κορμού. Δύναται να οριστεί, μαζί με την περιγραφή του ίχνους κορμού, στο δελτίο δεδομένων ίχνους πτήσης που εμφαίνεται στο προσάρτημα Α3. Ελλείψει δεικτών τυπικής απόκλισης, π.χ. από δεδομένα ραδιοεντοπισμού που περιγράφουν συγκρίσιμα ίχνη πτήσης, συνιστώνται οι εξής τιμές:

Για ίχνη που εμπεριέχουν στροφές κάτω των 45 μοιρών:

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	(2.7.1)

Για ίχνη που εμπεριέχουν στροφές άνω των 45 μοιρών:

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	(2.7.2)

Για πρακτικούς λόγους, η S(s) λαμβάνεται ως μηδενική μεταξύ του σημείου έναρξης της κύλισης και του σημείου s = 2 700 m ή s = 3 300 m ανάλογα με το μέγεθος της στροφής. Οι διαδρομές που εμπεριέχουν περισσότερες από μία στροφές αντιμετωπίζονται όπως στην εξίσωση 2.7.2. Για τις αφίξεις, η πλευρική διασπορά μπορεί να αγνοηθεί εντός ακτίνας 6 000 m από το σημείο επαφής με τον αεροδιάδρομο.

2.7.12. Προφίλ πτήσης

Το προφίλ πτήσης αποτελεί περιγραφή της κίνησης του αεροσκάφους στο κάθετο επίπεδο πάνω από το ίχνος τροχιάς επί του εδάφους, όσον αφορά τη θέση, την ταχύτητα, τη γωνία κλίσης και τη ρύθμιση ισχύος των κινητήρων του. Μια από τις σημαντικότερες ευθύνες που έχει ο χρήστης του μοντέλου είναι να ορίσει προφίλ πτήσης για τα αεροσκάφη, τα οποία (προφίλ) θα πρέπει να πληρούν τις απαιτήσεις της εφαρμογής μοντελοποίησης, και να το κάνει αυτό με αποδοτικό τρόπο και χωρίς να καταναλώσει υπερβολικό χρόνο και πόρους. Ασφαλώς, για να επιτευχθεί υψηλό επίπεδο ακρίβειας, τα προφίλ πρέπει να αντικατοπτρίζουν πιστά τις λειτουργίες αεροσκαφών που υποτίθεται ότι αναπαριστούν. Αυτό απαιτεί αξιόπιστες πληροφορίες σχετικά με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες, τους τύπους και τις παραλλαγές των αεροσκαφών, τα λειτουργικά βάρη και τις λειτουργικές διαδικασίες —τις μεταβολές της ώσης και των ρυθμίσεων των πτερυγίων καμπυλότητας, καθώς και τους συμβιβασμούς μεταξύ μεταβολών ύψους και ταχύτητας— και θα πρέπει να οριστεί ο κατάλληλος μέσος όρος για όλα αυτά για την υπό εξέταση χρονική περίοδο. Συχνά οι εν λόγω λεπτομερείς πληροφορίες δεν είναι διαθέσιμες, αλλά αυτό δεν αποτελεί απαραιτήτως εμπόδιο. Ακόμη και αν ήταν διαθέσιμες, ο δημιουργός του μοντέλου θα έπρεπε να χρησιμοποιήσει την κρίση του προκειμένου να εξισορροπήσει την ακρίβεια και τη λεπτομέρεια των πληροφοριών εισόδου με τις ανάγκες για ισοθορυβικές καμπύλες και τις χρήσεις των καμπυλών αυτών.

Η σύνθεση των προφίλ πτήσης βάσει των «διαδικαστικών βημάτων» από τη βάση δεδομένων ANP ή από τους φορείς εκμετάλλευσης αεροσκαφών περιγράφεται στην ενότητα 2.7.13 και στο προσάρτημα Β. Με τη διαδικασία αυτή, που αποτελεί συνήθως τον μοναδικό πόρο που έχει στη διάθεσή του ο δημιουργός του μοντέλου όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα ραδιοεντοπισμού, καθορίζονται τόσο η γεωμετρία του ίχνους πτήσης όσο και οι σχετικές μεταβολές ταχύτητας και ώσης. Φυσικά γίνεται η παραδοχή ότι όλα (εξίσου) τα αεροσκάφη σε μια ζώνη, είτε έχουν συσχετιστεί με το ίχνος κορμού είτε με τα διάσπαρτα ίχνη, ακολουθούν το προφίλ του ίχνους κορμού.

Πέραν της βάσης δεδομένων ΑΝΡ, η οποία παρέχει προεπιλεγμένες πληροφορίες σχετικά με διαδικαστικά βήματα, οι φορείς εκμετάλλευσης αεροσκαφών αποτελούν την καλύτερη πηγή αξιόπιστων πληροφοριών, δηλαδή για τις διαδικασίες που χρησιμοποιούνται και τα πρότυπα βάρη των πτήσεων. Για μεμονωμένες πτήσεις, η απολύτως ακριβής πηγή είναι ο καταγραφέας στοιχείων πτήσης (FDR) του αεροσκάφους, από τον οποίο μπορούν να ληφθούν όλες οι σχετικές πληροφορίες. Ωστόσο, ακόμη και αν είναι διαθέσιμα τέτοια δεδομένα, η προκαταρκτική επεξεργασία τους απαιτεί τεράστιο όγκο εργασίας. Ως εκ τούτου, και σύμφωνα με την ανάγκη για εξοικονόμηση πόρων κατά τη μοντελοποίηση, η συνήθης πρακτική λύση συνίσταται στη χρήση ορθών παραδοχών σχετικά με τα μέσα βάρη και τις λειτουργικές διαδικασίες.

Πρέπει να δίνεται προσοχή πριν από την υιοθέτηση προεπιλεγμένων διαδικαστικών βημάτων που προβλέπονται στη βάση δεδομένων ANP (τα οποία κατά κανόνα γίνονται αποδεκτά όταν είναι άγνωστες οι πραγματικές διαδικασίες). Πρόκειται για τυποποιημένες διαδικασίες που ακολουθούνται ευρέως, αλλά τις οποίες οι φορείς εκμετάλλευσης δύνανται να χρησιμοποιήσουν ή να μη χρησιμοποιήσουν σε συγκεκριμένες περιπτώσεις. Ένας σημαντικός παράγοντας είναι ο ορισμός της ώσης των κινητήρων κατά την απογείωση (ενίοτε δε και κατά την άνοδο), που ίσως εξαρτάται ως ένα βαθμό από τις επικρατούσες συνθήκες. Ειδικότερα, αποτελεί κοινή πρακτική η μείωση των επιπέδων ώσης κατά την αναχώρηση (σε επίπεδα κατώτερα της μέγιστης διαθέσιμης), με σκοπό την παράταση της ζωής του κινητήρα. Το προσάρτημα Β δίνει οδηγίες σχετικά με την αναπαράσταση της πρότυπης πρακτικής. Με τον τρόπο αυτό δημιουργούνται γενικά ρεαλιστικότερες ισοθορυβικές καμπύλες απ' ό,τι βάσει παραδοχής πλήρους ώσης. Ωστόσο, εάν, για παράδειγμα, οι διάδρομοι προσγείωσης-απογείωσης έχουν μικρό μήκος και/ή οι μέσες θερμοκρασίες του αέρα είναι υψηλές, η πλήρης ώση ενδέχεται να αποτελεί μια πιο ρεαλιστική εκδοχή.

Κατά τη μοντελοποίηση πραγματικών σεναρίων, είναι δυνατή η επίτευξη βελτιωμένων επιπέδων ακρίβειας με τη χρήση δεδομένων ραδιοεντοπισμού για τη συμπλήρωση ή την αντικατάσταση των εν λόγω ονομαστικών πληροφοριών. Δύναται να καθοριστούν προφίλ πτήσης από δεδομένα ραδιοεντοπισμού κατά παρόμοιο τρόπο με εκείνον που χρησιμοποιείται για τα πλευρικά ίχνη κορμού ανά τύπο και παραλλαγή αεροσκάφους, ενίοτε δε και κατά βάρος ή μήκος σταδίου (αλλά όχι κατά διασπορά), για τη δημιουργία, για κάθε υποομάδα, ενός μέσου προφίλ ύψους και ταχύτητας έναντι της διανυθείσας απόστασης επί του εδάφους. Και πάλι, κατά τη μετέπειτα συγχώνευση με τα ίχνη επί του εδάφους, το εν λόγω ενιαίο προφίλ συνδυάζεται εξίσου τόσο με το ίχνος κορμού όσο και με τα υποΐχνη.

Εάν είναι γνωστό το βάρος του αεροσκάφους, η διακύμανση της ταχύτητας και της προωθητικής ώσης δύναται να υπολογιστεί μέσω σταδιακής επίλυσης των εξισώσεων κίνησης. Προτού γίνει αυτό, είναι χρήσιμη η προκαταρκτική επεξεργασία των δεδομένων για την ελαχιστοποίηση των επιδράσεων των σφαλμάτων ραδιοεντοπιστή που δύνανται να καταστήσουν τις εκτιμήσεις της επιτάχυνσης αναξιόπιστες. Το πρώτο βήμα σε κάθε περίπτωση είναι ο επανακαθορισμός του προφίλ με τον ορισμό ευθύγραμμων τμημάτων που αναπαριστούν τα σχετικά στάδια της πτήσης. Το κάθε τμήμα ταξινομείται δεόντως, δηλαδή ως κύλιση εδάφους, άνοδος ή κάθοδος με σταθερή ταχύτητα, μείωση ώσης, ή επιτάχυνση/επιβράδυνση με ή χωρίς μεταβολή των πτερυγίων καμπυλότητας. Το βάρος του αεροσκάφους και η κατάσταση της ατμόσφαιρας συμπεριλαμβάνονται επίσης στις παραμέτρους εισόδου.

Η πηγή αεροπορικού θορύβου θα πρέπει να καταχωρίζεται σε ελάχιστο ύψος 1,0 m (3,3 ft) πάνω από το επίπεδο του αεροδρομίου ή πάνω από τα υψομετρικά επίπεδα του διαδρόμου, ανάλογα με την περίπτωση.

Η ενότητα 2.7.11 διασαφηνίζει ότι απαιτείται ειδική πρόβλεψη προκειμένου να ληφθεί υπόψη η πλευρική διασπορά των ιχνών πτήσης σε σχέση με την ονομαστική διαδρομή ή τη διαδρομή κορμού. Τα δείγματα δεδομένων ραδιοεντοπισμού χαρακτηρίζονται από παρόμοιες διασπορές των ιχνών πτήσης στο κάθετο επίπεδο. Ωστόσο, η μοντελοποίηση της κάθετης διασποράς ως ανεξάρτητης μεταβλητής δεν αποτελεί συνήθη πρακτική, αλλά προκύπτει κυρίως εξαιτίας των διαφορών ως προς τα βάρη και τις λειτουργικές διαδικασίες των αεροσκαφών που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την προκαταρκτική επεξεργασία των εισαγόμενων δεδομένων κίνησης.

2.7.13. Δημιουργία τμημάτων ίχνους πτήσης

Κάθε ίχνος πτήσης πρέπει να ορίζεται βάσει μιας δέσμης συντεταγμένων (κόμβων) και παραμέτρων πτήσης. Το σημείο εκκίνησης καθορίζει τις συντεταγμένες των τμημάτων του ίχνους τροχιάς επί του εδάφους. Στη συνέχεια υπολογίζεται το προφίλ πτήσης, με δεδομένο ότι, για ένα δεδομένο σύνολο διαδικαστικών βημάτων, το προφίλ εξαρτάται από το ίχνος επί του εδάφους. Για παράδειγμα, με την ίδια ώση και ταχύτητα, ο ρυθμός ανόδου του αεροσκάφους είναι μικρότερος στις στροφές απ’ ό,τι σε ευθύγραμμο ίχνος πτήσης. Στη συνέχεια, πραγματοποιείται περαιτέρω κατάτμηση σε υποτμήματα για το αεροσκάφος στον διάδρομο (κύλιση απογείωσης ή προσγείωσης) και για το αεροσκάφος πλησίον του διαδρόμου (αρχική άνοδος ή τελική προσέγγιση). Κατόπιν, τα εναέρια τμήματα με σημαντικά διαφορετικές ταχύτητες στο σημείο έναρξης και στο καταληκτικό σημείο τους θα πρέπει να υποδιαιρούνται σε υποτμήματα. Οι δισδιάστατες συντεταγμένες των τμημάτων του ίχνους τροχιάς επί του εδάφους ( 16 ) καθορίζονται και συγχωνεύονται με το δισδιάστατο προφίλ πτήσης για τη δημιουργία των τρισδιάστατων τμημάτων ίχνους πτήσης. Τέλος, αφαιρούνται οποιαδήποτε σημεία του ίχνους πτήσης που είναι πολύ κοντά μεταξύ τους.

Προφίλ πτήσης

Οι παράμετροι περιγραφής κάθε τμήματος του προφίλ πτήσης κατά την έναρξη (δείκτης 1) και κατά το πέρας (δείκτης 2) του τμήματος είναι οι εξής:

s1, s2

η απόσταση κατά μήκος του ίχνους επί του εδάφους,

z1, z2

το ύψος του αεροπλάνου,

V1 , V2

η ταχύτητα εδάφους,

P1 , P2

η σχετική με τον θόρυβο παράμετρος ισχύος (που συνδυάζεται με εκείνη για την οποία δεν ορίζονται καμπύλες NPD), και

ε1, ε 2

η γωνία κλίσης

Για τη δημιουργία ενός προφίλ πτήσης βάσει μιας δέσμης διαδικαστικών βημάτων (σύνθεση ίχνους πτήσης), δημιουργούνται τμήματα εν σειρά ώστε να επιτευχθούν οι απαιτούμενες συνθήκες στα καταληκτικά σημεία. Οι παράμετροι του καταληκτικού σημείου για κάθε τμήμα αποτελούν τις παραμέτρους του σημείου έναρξης για το επόμενο τμήμα. Σε κάθε τμήμα οι παράμετροι υπολογισμού είναι γνωστές κατά την έναρξη, ενώ οι απαιτούμενες συνθήκες κατά το πέρας καθορίζονται βάσει του σχετικού διαδικαστικού βήματος. Τα βήματα αυτά καθαυτά ορίζονται είτε βάσει των πρότυπων οδηγιών της ΑΝΡ είτε από τον χρήστη (π.χ. βάσει των εγχειριδίων πτήσης αεροσκάφους). Οι καταληκτικές συνθήκες αφορούν συνήθως το ύψος και την ταχύτητα, ενώ η εργασία δημιουργίας του προφίλ συνίσταται στον καθορισμό της απόστασης ίχνους που καλύπτεται για την επίτευξη αυτών των συνθηκών. Οι μη καθορισμένες παράμετροι καθορίζονται μέσω υπολογισμών των επιδόσεων πτήσης που περιγράφονται στο προσάρτημα Β.

Εάν το ίχνος επί του εδάφους είναι ευθύγραμμο, τα σημεία του προφίλ και οι σχετικές παράμετροι πτήσης δύνανται να καθοριστούν ανεξάρτητα από το ίχνος επί του εδάφους (η γωνία κλίσης είναι πάντα μηδενική). Ωστόσο, τα ίχνη επί του εδάφους σπανίως είναι ευθύγραμμα. Συνήθως εμπεριέχουν στροφές και, για να επιτευχθούν τα βέλτιστα αποτελέσματα, αυτές πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τον καθορισμό του δισδιάστατου προφίλ πτήσης, μέσω κατάτμησης, κατά περίπτωση, των τμημάτων του προφίλ στους κόμβους του ίχνους τροχιάς επί του εδάφους με σκοπό να εισαχθούν μεταβολές στη γωνία κλίσης. Κατά κανόνα, το μήκος του επόμενου τμήματος είναι αρχικά άγνωστο και υπολογίζεται προσωρινά θεωρώντας ότι δεν υπάρχει μεταβολή στη γωνία κλίσης. Εάν διαπιστωθεί στη συνέχεια ότι το προσωρινό τμήμα διατρέχει έναν ή περισσότερους κόμβους του ίχνους τροχιάς επί του εδάφους, ο πρώτος εκ των οποίων βρίσκεται στο σημείο s, ήτοι s1 < s < s2 , τότε το τμήμα περικόπτεται στο σημείο s και οι εκεί παράμετροι υπολογίζονται διά παρεμβολής (βλ. κάτωθι). Αυτές αποτελούν τις παραμέτρους του καταληκτικού σημείου του τρέχοντος τμήματος και τις παραμέτρους του σημείου έναρξης ενός νέου τμήματος, το οποίο εξακολουθεί να έχει τις ίδιες σκοπούμενες καταληκτικές συνθήκες. Εάν δεν υπάρχει κανένα ενδιάμεσο ίχνος επί του εδάφους, το προσωρινό τμήμα επιβεβαιώνεται.

Εάν πρόκειται να αγνοηθούν οι επιδράσεις των στροφών στο προφίλ πτήσης, τότε ακολουθείται η λύση του ενιαίου τμήματος ευθύγραμμης πτήσης, μολονότι διατηρούνται οι σχετικές με τη γωνία κλίσης πληροφορίες για μεταγενέστερη χρήση.

Είτε μοντελοποιούνται οι επιδράσεις των στροφών είτε όχι, το κάθε τρισδιάστατο ίχνος πτήσης δημιουργείται μέσω συγχώνευσης του δισδιάστατου προφίλ πτήσης με το δισδιάστατο ίχνος του επί του εδάφους. Το αποτέλεσμα είναι μια δέσμη συντεταγμένων (x,y,z) η καθεμιά από τις οποίες αποτελεί είτε κόμβο του κατατμημένου ίχνους επί του εδάφους είτε κόμβο του προφίλ πτήσης είτε συνδυασμό των δύο αυτών, ενώ τα σημεία του προφίλ συνοδεύονται από τις αντίστοιχες τιμές του ύψους z, της ταχύτητας εδάφους V, της γωνίας κλίσης ε και της ισχύος των κινητήρων P. Για σημείο ίχνους (x,y) που βρίσκεται μεταξύ των σημείων κατάληξης ενός τμήματος του προφίλ πτήσης, οι παράμετροι του προφίλ παρεμβάλλονται ως εξής:

z = z 1 + f ·(z 2 – z 1)	(2.7.3)
[EUR-Lex]	(2.7.4)
ε = ε1 + f · (ε 2 - ε 1)	(2.7.5)
[EUR-Lex]	(2.7.6)

όπου

f = (s - s 1)/(s 2 - s 1)

(2.7.7)

Σημειώνεται ότι, ενώ οι τιμές των z και ε θεωρείται ότι μεταβάλλονται γραμμικά με την απόσταση, οι τιμές των V και P θεωρείται ότι μεταβάλλονται γραμμικά με τον χρόνο (ήτοι σταθερή επιτάχυνση ( 17 )).

Κατά τον συνδυασμό τμημάτων του προφίλ πτήσης με δεδομένα ραδιοεντοπισμού (ανάλυση ίχνους πτήσης), όλες οι αποστάσεις, τα ύψη, οι ταχύτητες και οι γωνίες κλίσης των σημείων κατάληξης καθορίζονται απευθείας βάσει των δεδομένων, και μόνο οι ρυθμίσεις ισχύος πρέπει να υπολογιστούν βάσει των εξισώσεων επιδόσεων. Εφόσον δύνανται επίσης να συνδυαστούν κατάλληλα οι συντεταγμένες του ίχνους επί του εδάφους και του προφίλ πτήσης, αυτό είναι συνήθως αρκετά απλό.

Κύλιση απογείωσης

Κατά την απογείωση, καθώς το αεροσκάφος επιταχύνει μεταξύ του σημείου απελευθέρωσης της πέδης [που ονομάζεται αλλιώς σημείο έναρξης κύλισης (SOR)] και του σημείου αποκόλλησης από το έδαφος (lift-off), η ταχύτητα αλλάζει ριζικά κατά μήκος μιας απόστασης 1 500 έως 2 500 m, από μηδενική περίπου έως 80 και 100 m/s.

Συνεπώς, η κύλιση απογείωσης υποδιαιρείται σε τμήματα διαφόρων μηκών και στο καθένα από τα τμήματα αυτά η ταχύτητα του αεροσκάφους μεταβάλλεται κατά συγκεκριμένο βήμα αύξησης ΔV που δεν υπερβαίνει τα 10 m/s (περίπου 20 kt). Μολονότι η επιτάχυνση ποικίλλει όντως κατά τη διάρκεια της κύλισης απογείωσης, η παραδοχή ότι η επιτάχυνση είναι σταθερή επαρκεί για τον σκοπό αυτόν. Εν προκειμένω, για τη φάση της απογείωσης, V1 είναι η αρχική ταχύτητα, V2 είναι η ταχύτητα απογείωσης, nTO είναι ο αριθμός των τμημάτων απογείωσης και sTO είναι η ισοδύναμη απόσταση απογείωσης. Για ισοδύναμη απόσταση απογείωσης sTO (βλ. προσάρτημα Β) και ταχύτητα απογείωσης V1 και ταχύτητα απογείωσης VTO , ο αριθμός nTO των τμημάτων της κύλισης εδάφους ισούται με

nTO = int (1 + (V TO - V1) /10)

(2.7.8)

και, ως εκ τούτου, η μεταβολή της ταχύτητας κατά μήκος ενός τμήματος ισούται με

ΔV = VTO/nTO

(2.7.9)

και ο χρόνος Δt σε κάθε τμήμα ισούται (με παραδοχή σταθερής επιτάχυνσης) με

(2.7.10)

Οπότε το μήκος sTO,k του τμήματος k (1 ≤ k ≤ nTO) της κύλισης απογείωσης ισούται με:

(2.7.11)

Παράδειγμα: Για απόσταση απογείωσης sTO = 1 600 m, V1 = 0 m/s και V2 = 75 m/s, ο τύπος αυτός δίνει nTO = 8 τμήματα με μήκη που κυμαίνονται μεταξύ 25 και 375 μέτρων (βλ. σχήμα 2.7.ζ):

[EUR-Lex] Σχήμα 2.7.ζ
Κατάτμηση της κύλισης απογείωσης (παράδειγμα για 8 τμήματα)

Παρόμοια με τις μεταβολές ταχύτητας, οι μεταβολές της ώσης του αεροσκάφους σε κάθε τμήμα κατά σταθερό βήμα αύξησης ΔP υπολογίζονται ως εξής:

ΔP = (PTO - Pinit) / nTO

(2.7.12)

όπου PTO και P init προσδιορίζουν αντίστοιχα την ώση του αεροσκάφους στο σημείο αποκόλλησης από το έδαφος (lift-off) και την ώση του αεροσκάφους κατά την έναρξη της κύλισης απογείωσης.

Το εν λόγω σταθερό βήμα αύξησης της ώσης (αντί της χρήσης της δευτεροβάθμιας εξίσωσης 2.7.6) χρησιμοποιείται προκειμένου να διασφαλιστεί η συνοχή με τη γραμμική σχέση μεταξύ ώσης και ταχύτητας όταν πρόκειται για αεριωθούμενα αεροσκάφη.

Σημαντική σημείωση: Στις ανωτέρω εξισώσεις και το παράδειγμα θεωρείται εμμέσως ότι η αρχική ταχύτητα του αεροσκάφους κατά την έναρξη της φάσης απογείωσης είναι μηδενική. Αυτό αντιστοιχεί στη συνήθη περίπτωση κατά την οποία το αεροσκάφος αρχίζει την κύλιση και επιταχύνει από το σημείο απελευθέρωσης της πέδης. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης περιπτώσεις κατά τις οποίες το αεροσκάφος μπορεί να αρχίσει να επιταχύνει από την ταχύτητα τροχοδρόμησης, χωρίς στάση στο κατώφλι του διαδρόμου. Σε αυτή την περίπτωση της μη μηδενικής αρχικής ταχύτητας Vinit , θα πρέπει να χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες «γενικευμένες» εξισώσεις αντί των εξισώσεων 2.7.8, 2.7.9, 2.7.10 και 2.7.11.

(2.7.13)

Εν προκειμένω, για τη φάση της απογείωσης, V1 είναι η αρχική ταχύτητα Vinit , V2 είναι η ταχύτητα απογείωσης VTO , n είναι ο αριθμός των τμημάτων απογείωσης nTO , s είναι η ισοδύναμη απόσταση απογείωσης sTO και sk είναι το μήκος sTO,k του τμήματος k (1 [σύμβολο] k [σύμβολο] n).

Η κύλιση προσγείωσης

Μολονότι η κύλιση προσγείωσης αποτελεί ουσιαστικά αντιστροφή της κύλισης απογείωσης, πρέπει να ληφθούν υπόψη συγκεκριμένα τα εξής:

—

η αντιστροφή ώσης, η οποία εφαρμόζεται ενίοτε για την επιβράδυνση του αεροσκάφους, και

—

τα αεροσκάφη που αναχωρούν από τον διάδρομο προσγείωσης-απογείωσης μετά την επιβράδυνση (τα αεροσκάφη που αναχωρούν από τον διάδρομο δεν συνεισφέρουν πια στον ατμοσφαιρικό θόρυβο, εφόσον ο θόρυβος από την τροχοδρόμηση δεν λαμβάνεται υπόψη).

Σε αντίθεση με την απόσταση κύλισης απογείωσης, που λαμβάνεται βάσει των παραμέτρων επιδόσεων του αεροσκάφους, η απόσταση ακινητοποίησης sstop (ήτοι η απόσταση από το σημείο επαφής με τον αεροδιάδρομο έως το σημείο όπου το αεροσκάφος αναχωρεί από τον διάδρομο) δεν είναι αμιγώς συγκεκριμένη για κάθε αεροσκάφος. Μολονότι η ελάχιστη απόσταση ακινητοποίησης δύναται να υπολογιστεί βάσει της μάζας και των επιδόσεων του αεροσκάφους (και της διαθέσιμης αντιστροφής ώσης), η πραγματική απόσταση ακινητοποίησης εξαρτάται επίσης από τη θέση των διαδρόμων τροχοδρόμησης, την κατάσταση της κυκλοφορίας και τις ειδικές διατάξεις του αερολιμένα περί χρήσης της αντιστροφής ώσης.

Η χρήση της αντιστροφής ώσης δεν αποτελεί τυποποιημένη διαδικασία, αλλά εφαρμόζεται μόνο σε περίπτωση που η απαιτούμενη επιβράδυνση δεν δύναται να επιτευχθεί με τη χρήση της πέδης των τροχών. (Η αντιστροφή ώσης δύναται να προκαλέσει μεγάλη ενόχληση, εφόσον η ταχεία μεταβολή της ισχύος των κινητήρων από ταχύτητα βραδυπορίας σε ρυθμίσεις αντιστροφής παράγει μια ξαφνική ριπή θορύβου.)

Ωστόσο, οι περισσότεροι διάδρομοι προσγείωσης-απογείωσης χρησιμοποιούνται τόσο για απογειώσεις όσο και για προσγειώσεις και, ως εκ τούτου, η αντιστροφή ώσης έχει πολύ μικρή επίδραση στις ισοθορυβικές καμπύλες, δεδομένου ότι η συνολική ηχητική ενέργεια στην περιοχή του διαδρόμου οφείλεται κατά κύριο λόγο στον θόρυβο που παράγουν οι απογειώσεις. Η συμβολή της αντιστροφής ώσης στις ισοθορυβικές καμπύλες μπορεί να είναι σημαντική μόνον όταν η χρήση του διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης περιορίζεται σε προσγειώσεις.

Φυσικά, ο θόρυβος από την αντιστροφή ώσης αποτελεί εξαιρετικά περίπλοκη διαδικασία. Ωστόσο, λόγω της σχετικά μικρής σημασίας που έχει για τις ισοθορυβικές καμπύλες στην ατμόσφαιρα, είναι δυνατή η μοντελοποίησή του με απλουστευμένο τρόπο, λαμβανομένης υπόψη της ταχείας μεταβολής της ισχύος των κινητήρων μέσω της δέουσας κατάτμησης.

Είναι σαφές ότι η μοντελοποίηση που αφορά την κύλιση προσγείωσης είναι λιγότερο ευχερής σε σύγκριση με τον θόρυβο της κύλισης απογείωσης. Συστήνονται οι ακόλουθες απλουστευμένες παραδοχές μοντελοποίησης για γενική χρήση, όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμες λεπτομερείς πληροφορίες (βλέπε σχήμα 2.7.η.1).

[EUR-Lex] Σχήμα 2.7.η.1
Μοντελοποίηση της κύλισης προσγείωσης

Το αεροσκάφος περνά το κατώφλι προσγείωσης (το οποίο έχει συντεταγμένη s = 0 κατά μήκος του ίχνους προσέγγισης επί του εδάφους) σε υψόμετρο 50 ft και, κατόπιν, συνεχίζει την κάθοδο κατολίσθησης μέχρι το σημείο επαφής με τον διάδρομο. Για γωνία κατολίσθησης 3°, το σημείο επαφής με τον διάδρομο είναι 291 m πέραν του κατωφλίου προσγείωσης (όπως απεικονίζεται στο σχήμα 2.7.η.1). Το αεροσκάφος επιβραδύνει στη συνέχεια κατά μήκος μιας απόστασης ακινητοποίησης sstop —οι τιμές της οποίας δίνονται για κάθε συγκεκριμένο αεροσκάφος στη βάση δεδομένων ANP— από την τελική ταχύτητα προσέγγισης Vfinal στα 15 m/s. Λόγω των ταχειών μεταβολών ταχύτητας κατά τη διάρκεια αυτού του τμήματος, το τμήμα αυτό θα πρέπει να υποδιαιρείται σε υποτμήματα με τον ίδιο τρόπο που εφαρμόζεται και για την κύλιση απογείωσης (ή εναέρια τμήματα με ταχείες μεταβολές ταχύτητας), με τη χρήση της γενικευμένης εξίσωσης 2.7.13 (δεδομένου ότι η ταχύτητα τροχοδρόμησης δεν είναι μηδενική). Η ισχύς των κινητήρων μεταβάλλεται από την τελική ισχύ προσέγγισης στο σημείο επαφής με τον αεροδιάδρομο έως τη ρύθμιση αντιστροφής ώσης Prev σε απόσταση 0,1 •sstop , και στη συνέχεια μειώνεται στο 10 % της μέγιστης διαθέσιμης ισχύος κατά τη διάρκεια του υπολοίπου 90 % της απόστασης ακινητοποίησης. Μέχρι το τέρμα του διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης (σε s = -s RWY) η ταχύτητα του αεροσκάφους παραμένει σταθερή.

Η βάση δεδομένων ANP δεν περιλαμβάνει επί του παρόντος καμπύλες NPD για την αντιστροφή ώσης και, ως εκ τούτου, είναι αναγκαίο να χρησιμοποιηθούν ως βάση οι συμβατικές καμπύλες για τη μοντελοποίηση αυτής της επίδρασης. Κατά κανόνα, η ισχύς αντιστροφής ώσης Prev αντιστοιχεί περίπου στο 20 % της ρύθμισης πλήρους ισχύος και η τιμή αυτή συστήνεται όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμες λειτουργικές πληροφορίες. Ωστόσο, υπό δεδομένη ρύθμιση ισχύος, η αντιστροφή ώσης τείνει να δημιουργεί σημαντικά μεγαλύτερο θόρυβο απ’ ό,τι η προς τα εμπρός ώση, οπότε και εφαρμόζεται βήμα αύξησης ΔL στο επίπεδο που λαμβάνεται από τα δεδομένα NPD, για την αύξηση από μηδενική τιμή σε ΔLrev (συστήνεται προσωρινά η τιμή των 5dB ( 18 )) κατά μήκος απόστασης 0,1 •sstop , ακολουθούμενη στη συνέχεια από γραμμική μείωση ωσότου φτάσει σε μηδενική τιμή κατά μήκος του υπολοίπου της απόστασης ακινητοποίησης.

Κατάτμηση του αρχικού τμήματος ανόδου και του τμήματος τελικής προσέγγισης

Η γεωμετρία τμήματος-δέκτη μεταβάλλεται ταχύτατα κατά μήκος του αρχικού εναέριου τμήματος ανόδου και του εναέριου τμήματος τελικής προσέγγισης, ιδίως όσον αφορά τις θέσεις των παρατηρητών πλευρικώς του ίχνους πτήσης, όπου η γωνία ανύψωσης (γωνία βήτα) μεταβάλλεται επίσης ταχύτατα καθώς το αεροσκάφος ανέρχεται ή κατέρχεται κατά μήκος αυτών των αρχικών/τελικών τμημάτων. Συγκρίσεις με υπολογισμούς πολύ μικρού τμήματος καταδεικνύουν ότι η χρήση ενιαίου εναέριου τμήματος (ή περιορισμένου αριθμού τμημάτων) ανόδου ή προσέγγισης κάτω από ένα συγκεκριμένο ύψος (σε σχέση με τον διάδρομο) καταλήγει σε ανακριβή προσέγγιση του επιπέδου του θορύβου πλευρικώς του ίχνους πτήσης για ολοκληρωμένες μετρήσεις. Αυτό οφείλεται στην εφαρμογή μίας ενιαίας προσαρμογής πλευρικής εξασθένησης σε κάθε τμήμα, η οποία αντιστοιχεί σε μία ειδική για το τμήμα τιμή της γωνίας ανύψωσης, η δε ταχεία μεταβολή αυτής της παραμέτρου έχει ως αποτέλεσμα σημαντικές διακυμάνσεις της επίδρασης της πλευρικής εξασθένησης κατά μήκος κάθε τμήματος. Η ακρίβεια του υπολογισμού βελτιώνεται με την κατάτμηση του αρχικού εναέριου τμήματος ανόδου και του εναέριου τμήματος τελικής προσέγγισης σε υποτμήματα. Ο αριθμός των υποτμημάτων και το μήκος κάθε υποτμήματος καθορίζουν την «κοκκιότητα» της μεταβολής της πλευρικής εξασθένησης που θα ληφθεί υπόψη. Επισημαίνοντας την έκφραση της συνολικής πλευρικής εξασθένησης για αεροσκάφος με κινητήρες προσαρμοσμένους στην άτρακτο, μπορούμε να καταδείξουμε ότι, για περιορισμένη μεταβολή της πλευρικής εξασθένησης των 1,5 dB ανά υποτμήμα, τα εναέρια τμήματα ανόδου και προσέγγισης που βρίσκονται σε ύψος κάτω των 1 289,6 m (4 231 ft) πάνω από τον διάδρομο προσγείωσης-απογείωσης θα πρέπει να υποδιαιρούνται σε υποτμήματα βάσει της εξής δέσμης τιμών ύψους:

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

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

Για κάθε αρχικό τμήμα κάτω των 1 289,6 m (4 231 ft), τα ανωτέρω ύψη υλοποιούνται προσδιορίζοντας ποιο ύψος από την ως άνω δέσμη είναι το πλησιέστερο προς το ύψος του καταληκτικού σημείου του αρχικού τμήματος (για τμήματα ανόδου) ή το ύψος του σημείου έναρξης (για τμήματα προσέγγισης). Τα πραγματικά ύψη του υποτμήματος, zi, θα υπολογίζονταν στην περίπτωση αυτή ως εξής:

zi = ze [z’i / z’N] (i = k..N)

όπου:

ze	είναι το ύψος του καταληκτικού σημείου του αρχικού τμήματος (ανόδου) ή το ύψος του σημείου έναρξης (προσέγγισης)
z’i	είναι η i-οστή τιμή από τη δέσμη τιμών ύψους που παρατίθεται ανωτέρω
z’N	είναι το πλησιέστερο ύψος από τη δέσμη τιμών ύψους που παρατίθεται ανωτέρω προς το ύψος ze
k	είναι ο δείκτης της πρώτης τιμής από τη δέσμη τιμών ύψους για την οποία το υπολογιζόμενο zk είναι αυστηρά μεγαλύτερο από το ύψος του καταληκτικού σημείου του προηγούμενου αρχικού τμήματος ανόδου ή το ύψος του σημείου έναρξης του επόμενου αρχικού τμήματος προσέγγισης που πρόκειται να υποδιαιρεθεί σε υποτμήματα. Στη συγκεκριμένη περίπτωση ενός αρχικού τμήματος ανόδου ή τμήματος τελικής προσέγγισης, k = 1, αλλά στη γενικότερη περίπτωση εναέριων τμημάτων που δεν συνδέονται με τον διάδρομο, το k θα είναι μεγαλύτερο από 1.

Παράδειγμα για αρχικό τμήμα ανόδου:

Εάν το ύψος του καταληκτικού σημείου του αρχικού τμήματος είναι ze = 304,8 m, τότε από τη δέσμη τιμών ύψους, 214,9 m < ze < 334,9 m και το πλησιέστερο ύψος από τη δέσμη προς το ze είναι z’7 = 334,9 m. Τα ύψη των καταληκτικών σημείων των υποτμημάτων υπολογίζονται τότε ως εξής:

zi = 304,8 [z’i / 334,9] για i = 1 έως 7

(σημειωτέον ότι στην προκειμένη περίπτωση k = 1, δεδομένου ότι πρόκειται για αρχικό τμήμα ανόδου)

Συνεπώς, το z1 θα ήταν 17,2 m και το z2 θα ήταν 37,8 m κ.λπ.

Κατάτμηση εναέριων τμημάτων

Για εναέρια τμήματα όπου υπάρχει σημαντική μεταβολή ταχύτητας σε κάποιο τμήμα, αυτό υποδιαιρείται όπως γίνεται και στην περίπτωση της κύλισης εδάφους, ήτοι βάσει του τύπου

nseg = int (1 + |V2 - V1|/10)

(2.7.14)

όπου V1 και V2 είναι οι ταχύτητες αρχής και κατάληξης του τμήματος, αντίστοιχα. Οι αντίστοιχες παράμετροι του υποτμήματος υπολογίζονται με τρόπο παρόμοιο με εκείνον που εφαρμόζεται για την κύλιση απογείωσης, με τη χρήση των εξισώσεων 2.7.9 έως 2.7.11.

Ίχνος τροχιάς επί του εδάφους

Το ίχνος τροχιάς επί του εδάφους, είτε πρόκειται για ίχνος κορμού είτε για διάσπαρτο ίχνος, ορίζεται βάσει μιας σειράς συντεταγμένων (x,y) στο επίπεδο του εδάφους (π.χ. βάσει πληροφοριών ραδιοεντοπισμού) ή βάσει μιας αλληλουχίας διανυσματικών εντολών που περιγράφουν ευθύγραμμα τμήματα και κυκλικά τόξα (στροφές καθορισμένης ακτίνας r και αλλαγής κατεύθυνσης Δξ).

Για τη δημιουργία μοντέλων με κατάτμηση, το τόξο αναπαριστάται βάσει μιας αλληλουχίας ευθύγραμμων τμημάτων τοποθετημένων σε υποτόξα. Μολονότι αυτά δεν εμφανίζονται σαφώς στα τμήματα του ίχνους επί του εδάφους, η κλίση του αεροσκάφους κατά τις στροφές επηρεάζει τον ορισμό τους. Το προσάρτημα B4 εξηγεί τον τρόπο υπολογισμού των γωνιών κλίσης κατά τη διάρκεια σταθερής στροφής, αλλά φυσικά οι γωνίες αυτές δεν εφαρμόζονται ούτε αφαιρούνται πάραυτα. Δεν περιγράφεται ο τρόπος χειρισμού των μεταβάσεων μεταξύ ευθύγραμμης πτήσης και πτήσης που περιλαμβάνει στροφές, ή μεταξύ της μιας στροφής και της επόμενης. Κατά κανόνα, οι λεπτομέρειες, οι οποίες επαφίενται στον χρήστη (βλ. ενότητα 2.7.11), ενδέχεται να έχουν αμελητέα επίδραση στις τελικές ισοθορυβικές καμπύλες. Η απαίτηση αυτή αποσκοπεί κυρίως στην αποφυγή των απότομων ασυνεχειών στα άκρα της στροφής και αυτό μπορεί να επιτευχθεί απλά, για παράδειγμα με την προσθήκη μικρών μεταβατικών τμημάτων στα οποία η γωνία κλίσης μεταβάλλεται γραμμικά με την απόσταση. Μόνο στην ειδική περίπτωση όπου μια συγκεκριμένη στροφή ενδέχεται να έχει πολύ μεγάλη επίδραση στις τελικές ισοθορυβικές καμπύλες θα ήταν απαραίτητη η ρεαλιστικότερη μοντελοποίηση των δυνάμεων της μετάβασης, προκειμένου να συσχετιστεί η γωνία κλίσης με συγκεκριμένους τύπους αεροσκαφών και να θεσπιστούν κατάλληλοι ρυθμοί κύλισης. Εν προκειμένω, αρκεί να δηλωθεί ότι τα ακραία υποτόξα Δξtrans με οποιαδήποτε σειρά υπαγορεύονται από τις απαιτήσεις μεταβολής της γωνίας κλίσης. Το υπόλοιπο του τόξου με μεταβολή κατεύθυνσης Δξ – 2·Δξtrans μοιρών διαιρείται σε nsub υποτόξα βάσει της κάτωθι εξίσωσης:

nsub = int (1 + (Δξ – 2•Δξ trans )/10

(2.7.15)

όπου το int(x) αποτελεί συνάρτηση που δίνει το ακέραιο τμήμα του x. Κατόπιν η μεταβολή κατεύθυνσης Δξ sub κάθε υποτόξου υπολογίζεται ως εξής:

Δξ = (ξ - 2•Δξ trans ) / nsub

(2.7.16)

όπου η τιμή του nsub πρέπει να είναι αρκετά υψηλή προκειμένου να διασφαλιστεί Δξ sub ≤ 10 μοιρών. Η κατάτμηση ενός τόξου (εκτός από τα καταληκτικά υποτμήματα μετάβασης) απεικονίζεται στο σχήμα 2.7.η.2 ( 19 ).

[EUR-Lex] Σχήμα 2.7.η.2
Δημιουργία τμημάτων ίχνους πτήσης που υποδιαιρούν μια στροφή σε τμήματα μήκους Δs (πάνω σχήμα: σε οριζόντιο επίπεδο· κάτω σχήμα: σε κάθετο επίπεδο)

Αφού καθοριστούν τα τμήματα του ίχνους τροχιάς επί του εδάφους στο επίπεδο x-y, τα τμήματα του προφίλ πτήσης (στο επίπεδο s-z) υπερτίθενται για να σχηματίσουν τα τρισδιάστατα (x, y, z) τμήματα του ίχνους.

Το ίχνος επί του εδάφους θα πρέπει πάντα να εκτείνεται από τον διάδρομο πέραν της έκτασης του πλέγματος υπολογισμού. Αυτό δύναται να επιτευχθεί, κατά περίπτωση, προσθέτοντας ένα ευθύγραμμο τμήμα κατάλληλου μήκους στο τελευταίο τμήμα του ίχνους επί του εδάφους.

Το συνολικό μήκος του προφίλ πτήσης, μετά τη συγχώνευση με το ίχνος επί του εδάφους, πρέπει επίσης να εκτείνεται από τον διάδρομο πέραν της έκτασης του πλέγματος υπολογισμού. Αυτό δύναται να επιτευχθεί, κατά περίπτωση, με την προσθήκη ενός επιπλέον σημείου προφίλ:

—

στο τέλος του προφίλ αναχώρησης με τιμές ταχύτητας και ώσης ίσες με εκείνες του τελευταίου σημείου του προφίλ αναχώρησης, και ύψος που υπολογίζεται με γραμμική παρέκταση από το τελευταίο και το προτελευταίο σημείο προφίλ· ή

—

στην αρχή του προφίλ άφιξης με τιμές ταχύτητας και ώσης ίσες με εκείνες του πρώτου σημείου του προφίλ άφιξης, και ύψος που υπολογίζεται με γραμμική παρέκταση από το πρώτο και το δεύτερο σημείο προφίλ.

Προσαρμογές κατάτμησης εναέριων τμημάτων

Αφού ληφθούν τα 3D τμήματα ίχνους πτήσης βάσει της διαδικασίας που περιγράφεται στην ενότητα 2.7.13, ίσως απαιτηθούν πρόσθετες προσαρμογές κατάτμησης για την αφαίρεση των σημείων του ίχνους πτήσης που είναι πολύ κοντά μεταξύ τους.

Όταν παρακείμενα σημεία βρίσκονται σε απόσταση μικρότερη των 10 μέτρων μεταξύ τους και όταν οι σχετικές ταχύτητες και ώσεις είναι ίδιες, ένα από τα σημεία αυτά θα πρέπει να διαγραφεί.

2.7.14. Υπολογισμός του θορύβου απλού γεγονότος

Η βασική διαδικασία μοντελοποίησης, που περιγράφεται πλήρως στο παρόν έγγραφο, συνίσταται στον υπολογισμό του επιπέδου θορύβου απλού γεγονότος βάσει των πληροφοριών ίχνους πτήσης που περιγράφονται στις ενότητες 2.7.7 έως 2.7.13.

2.7.15. Μετρήσεις απλού γεγονότος

Ο ήχος που παράγεται από την κίνηση αεροσκάφους στη θέση του παρατηρητή εκφράζεται ως «επίπεδο ήχου (θορύβου) απλού γεγονότος», ποσότητα που αποτελεί δείκτη των επιπτώσεών του στον άνθρωπο. Ο λαμβανόμενος ήχος μετριέται, ως θόρυβος, με τη χρήση της βασικής κλίμακας σε ντεσιμπέλ L(t), η οποία εφαρμόζει στάθμιση συχνότητας (ή φιλτράρισμα) προκειμένου να μιμηθεί ένα χαρακτηριστικό της ανθρώπινης ακοής. Η σημαντικότερη κλίμακα για τη μοντελοποίηση του θορύβου αεροσκαφών είναι η Α-σταθμισμένη ηχοστάθμη, LA .

Το μέγεθος που μετριέται συχνότερα προκειμένου να συμπεριληφθούν ολόκληρα γεγονότα είναι το «επίπεδο έκθεσης σε ήχο (ή θόρυβο) απλού γεγονότος», LE , που λαμβάνει υπόψη το σύνολο (ή το μεγαλύτερο μέρος) της ηχητικής ενέργειας των γεγονότων. Η θέσπιση προβλέψεων για την απαιτούμενη χρονική ολοκλήρωση συνεπάγεται βασικές περιπλοκότητες ως προς τη μοντελοποίηση με κατάτμηση (ή προσομοίωση). Ένα μετρούμενο μέγεθος που χρησιμοποιείται εναλλακτικά για την απλοποίηση της μοντελοποίησης είναι το Lmax , δηλαδή το μέγιστο στιγμιαίο επίπεδο που επιτυγχάνεται κατά τη διάρκεια του γεγονότος. Ωστόσο, η βασική συνιστώσα των δεικτών θορύβου των περισσότερων σύγχρονων αεροσκαφών είναι το LE , ενώ είναι δυνατόν να αναμένουμε ότι τα πρακτικά μοντέλα θα ενσωματώνουν στο μέλλον και τα δύο αυτά μεγέθη, Lmax και LE . Οποιοδήποτε από τα δύο μεγέθη δύναται να μετρηθεί σε δύο διαφορετικές κλίμακες θορύβου. Στο παρόν έγγραφο εξετάζουμε μόνο την Α-σταθμισμένη ηχοστάθμη. Συμβολικά, η κλίμακα προσδιορίζεται συνήθως με την προέκταση του επιθέματος του μετρούμενου μεγέθους, δηλαδή LAE , LAmax .

Το επίπεδο έκθεσης σε ήχο (ή θόρυβο) απλού γεγονότος εκφράζεται επακριβώς ως εξής:

(2.7.17)

όπου t 0 είναι ο χρόνος αναφοράς. Το διάστημα ολοκλήρωσης [t1,t2] επιλέγεται με σκοπό να διασφαλίσει ότι θα περιλαμβάνεται το σύνολο (σχεδόν) του σημαντικού ήχου που παράγεται στο πλαίσιο του γεγονότος. Πολύ συχνά, τα όρια t1 και t2 επιλέγονται με σκοπό να καλυφθεί η περίοδος για την οποία η στάθμη L(t) βρίσκεται εντός των 10 dB του Lmax . Η περίοδος αυτή είναι γνωστή ως «κάτω των 10 dB». Τα επίπεδα έκθεσης σε ήχο (θόρυβο) που παρουσιάζονται σε πίνακα στη βάση δεδομένων ANP είναι τιμές «κάτω των 10 dB» ( 20 ).

Για τη μοντελοποίηση των ισοθορυβικών καμπυλών αεροσκαφών, η βασική εφαρμογή της εξίσωσης 2.7.17 είναι το πρότυπο μετρούμενο μέγεθος « επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο » LAE (ακρωνύμιο: SEL):

[EUR-Lex] with t 0 = 1 second

(2.7.18)

Οι ως άνω εξισώσεις υπολογισμού των επιπέδων έκθεσης δύνανται να χρησιμοποιηθούν για τον καθορισμό επιπέδων απλών γεγονότων όταν είναι γνωστό το σύνολο του χρονικού ιστορικού του L(t). Τα ιστορικά αυτά δεν καθορίζονται στο πλαίσιο της προτεινόμενης μεθοδολογίας μοντελοποίησης του θορύβου. Τα επίπεδα έκθεσης σε θόρυβο απλού γεγονότος υπολογίζονται με την άθροιση τμηματικών τιμών, επιμέρους επιπέδων γεγονότος, το καθένα από τα οποία ορίζει τη συμβολή ενός μεμονωμένου, πεπερασμένου τμήματος του ίχνους πτήσης.

2.7.16. Καθορισμός των επιπέδων γεγονότος βάσει δεδομένων NPD

Η κύρια πηγή δεδομένων θορύβου αεροσκαφών είναι η διεθνής βάση δεδομένων θορύβου και επιδόσεων αεροσκαφών (ANP). Η εν λόγω βάση δεδομένων πινακοποιεί τις τιμές Lmax και LE ως συναρτήσεις της απόστασης διάδοσης d —για συγκεκριμένους τύπους και παραλλαγές αεροσκαφών, διαμορφώσεις πτήσης (προσέγγιση, αναχώρηση, ρυθμίσεις των πτερυγίων καμπυλότητας) και ρυθμίσεις ισχύος P. Αφορούν σταθερή πτήση με συγκεκριμένες ταχύτητες αναφοράς Vref κατά μήκος μιας ιδεατώς άπειρης, ευθύγραμμης τροχιάς πτήσης ( 21 ).

Το πώς ορίζονται οι τιμές των ανεξάρτητων μεταβλητών P και d περιγράφεται κατωτέρω. Σε ενιαία αναζήτηση, με τιμές εισόδου τις P και d, οι απαιτούμενες τιμές εξόδου είναι τα βασικά επίπεδα Lmax(P,d) και/ή LE ∞(P,d) (εφαρμοστέα σε άπειρη τροχιά πτήσης). Εκτός εάν οι τιμές τυχαίνει να είναι πινακοποιημένες ακριβώς για P και/ή d, σε γενικές γραμμές είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός του (των) απαιτούμενου(-ων) επιπέδου(-ων) θορύβου απλού γεγονότος μέσω παρεμβολής. Χρησιμοποιείται γραμμική παρεμβολή μεταξύ πινακοποιημένων ρυθμίσεων ισχύος και λογαριθμική παρεμβολή μεταξύ πινακοποιημένων αποστάσεων (βλ. σχήμα 2.7.θ).

[EUR-Lex] Σχήμα 2.7.θ
Παρεμβολή στις καμπύλες θορύβου-ισχύος-απόστασης

Εάν τα Pi και Pi+ 1 είναι τιμές ισχύος κινητήρων για τις οποίες πινακοποιείται το επίπεδο θορύβου σε συνάρτηση με τα δεδομένα απόστασης, το επίπεδο θορύβου L(P) σε δεδομένη απόσταση για ενδιάμεση ισχύ P, μεταξύ των Pi και Pi+ 1, δίνεται από τον τύπο:

(2.7.19)

Εάν, υπό οποιαδήποτε ρύθμιση ισχύος, τα di και di+ 1 είναι αποστάσεις για τις οποίες πινακοποιούνται τα δεδομένα θορύβου, το επίπεδο θορύβου L(d) για ενδιάμεση απόσταση d, μεταξύ των di και di+ 1, δίνεται από τον τύπο:

(2.7.20)

Με τη χρήση των εξισώσεων 2.7.19 και 2.7.20, δύναται να ληφθεί επίπεδο θορύβου L(P,d) για οποιαδήποτε ρύθμιση ισχύος P και οποιαδήποτε απόσταση d που βρίσκεται εντός του εύρους της βάσης δεδομένων NPD.

Για αποστάσεις d που βρίσκονται εκτός του εύρους της βάσης δεδομένων NPD, χρησιμοποιείται η εξίσωση 2.7.20 για την παρέκταση από τις δύο τελευταίες τιμές, ήτοι προς τα μέσα από τις τιμές L(d1) και L(d2) ή προς τα έξω από τις τιμές L(dI-1) και L(dI), όπου I είναι ο συνολικός αριθμός σημείων NPD επί της καμπύλης. Κατά συνέπεια,

Προς τα μέσα:

(2.7.21)

Προς τα έξω:

(2.7.22)

Εφόσον σε μικρές αποστάσεις d τα επίπεδα θορύβου αυξάνουν ταχύτατα με τη μείωση της απόστασης διάδοσης, συνιστάται η επιβολή του χαμηλότερου ορίου των 30 m στην απόσταση d, ήτοι d = max(d, 30 m).

Προσαρμογή αντίστασης των πρότυπων δεδομένων NPD

Τα δεδομένα NPD που περιλαμβάνονται στη βάση δεδομένων ANP κανονικοποιούνται βάσει ατμοσφαιρικών συνθηκών αναφοράς (θερμοκρασία 25°C και πίεση 101,325 kPa). Πριν από την εφαρμογή της μεθόδου παρεμβολής/παρέκτασης, εφαρμόζεται προσαρμογή αντίστασης στα εν λόγω πρότυπα δεδομένα NPD.

Η ακουστική αντίσταση συνδέεται με τη διάδοση των ηχητικών κυμάτων στο ακουστικό μέσο και ορίζεται ως το γινόμενο της πυκνότητας του αέρα επί την ταχύτητα του ήχου. Για δεδομένη ηχητική ένταση (ισχύς ανά μονάδα επιφάνειας) που γίνεται αντιληπτή σε συγκεκριμένη απόσταση από την πηγή, η σχετική ηχητική πίεση (που χρησιμοποιείται για τον καθορισμό των μεγεθών SEL και LAmax) εξαρτάται από την ακουστική αντίσταση του αέρα στη θέση μέτρησης. Αποτελεί συνάρτηση της θερμοκρασίας και της ατμοσφαιρικής πίεσης (και εμμέσως του υψομέτρου). Πρέπει λοιπόν να προσαρμοστούν τα πρότυπα δεδομένα NPD της βάσης δεδομένων ANP προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι πραγματικές συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης στο σημείο του δέκτη, οι οποίες διαφέρουν σε γενικές γραμμές από τις κανονικοποιημένες συνθήκες δεδομένων ΑΝΡ.

Η προσαρμογή αντίστασης που εφαρμόζεται στα πρότυπα επίπεδα NPD εκφράζεται ως εξής:

(2.7.23)

όπου:

Δ Impedance	Προσαρμογή αντίστασης για τις πραγματικές ατμοσφαιρικές συνθήκες στο σημείο του δέκτη (dB)
ρ·c	Ακουστική αντίσταση (newton • δευτερόλεπτα/m3) του αέρα στο υψόμετρο του αεροδρομίου (όπου 409,81 είναι η αντίσταση του αέρα που συνδέεται με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες αναφοράς των δεδομένων NPD στη βάση δεδομένων ANP).

Η αντίσταση ρ·c υπολογίζεται ως εξής:

(2.7.24)

δ	p/po, ο λόγος της πίεσης του αέρα περιβάλλοντος στο υψόμετρο του παρατηρητή προς την πρότυπη πίεση του αέρα στη μέση στάθμη της θάλασσας: p0 = 101,325 kPa (ή 1 013,25 mb)
θ	(T + 273,15)/(T0 + 273,15) ο λόγος της θερμοκρασίας του αέρα στο υψόμετρο του παρατηρητή προς την πρότυπη θερμοκρασία του αέρα στη μέση στάθμη της θάλασσας: T0 = 15,0 °C

Η προσαρμογή της ακουστικής αντίστασης είναι συνήθως μικρότερη από μερικά δέκατα του ενός dB. Ειδικότερα, θα πρέπει να σημειωθεί ότι υπό πρότυπες ατμοσφαιρικές συνθήκες (p0 = 101,325 kPa και T0 = 15,0 °C), η προσαρμογή αντίστασης είναι μικρότερη από 0,1 dB (0,074 dB). Ωστόσο, όταν υπάρχει σημαντική διακύμανση της θερμοκρασίας και της ατμοσφαιρικής πίεσης σε σχέση με τις ατμοσφαιρικές συνθήκες αναφοράς των δεδομένων NPD, η προσαρμογή ίσως είναι σημαντικότερη.

2.7.17. Γενικές ενδείξεις

Lseg του επιπέδου γεγονότος τμήματος

Οι τιμές τμήματος καθορίζονται με την εφαρμογή προσαρμογών στις βασικές τιμές (άπειρη διαδρομή) που λαμβάνονται από τα δεδομένα NPD. Το μέγιστο επίπεδο θορύβου από ένα τμήμα του ίχνους πτήσης Lmax,seg δύναται να εκφραστεί γενικά ως εξής:

(2.7.25)

και η συμβολή από ένα τμήμα του ίχνους πτήσης στο LE δύναται να εκφραστεί γενικά ως εξής:

(2.7.26)

Οι «όροι διόρθωσης» στις εξισώσεις 2.7.25 και 2.7.26 —που περιγράφονται λεπτομερώς στην ενότητα 2.7.19— λαμβάνουν υπόψη τις εξής επιδράσεις:

Δ V	Διάρκεια της διόρθωσης: τα δεδομένα NPD σχετίζονται με ταχύτητα πτήσης αναφοράς. Αυτή προσαρμόζει τα επίπεδα έκθεσης ταχυτήτων άλλων εκτός των ταχυτήτων αναφοράς. (Δεν εφαρμόζεται στο Lmax,seg .)

Δ I (Φ)

Επίδραση της εγκατάστασης: περιγράφει μια διακύμανση της πλευρικής κατευθυντικότητας λόγω της θωράκισης, της διάθλασης και της ανάκλασης που προκαλούνται από το πλαίσιο και τους κινητήρες του αεροσκάφους, καθώς και από τα γύρω πεδία ροής.

Λ(β,ℓ)

Πλευρική εξασθένηση: σημαντική για τη διάδοση του ήχου σε μικρές γωνίες με το έδαφος. Αυτό εξηγεί την αλληλεπίδραση μεταξύ άμεσων και ανακλώμενων ηχητικών κυμάτων (επίδραση του εδάφους) και τις επιπτώσεις των ατμοσφαιρικών ανομοιομορφιών (προκαλούμενων κυρίως από το έδαφος) που έχουν ως αποτέλεσμα τη διάθλαση των ηχητικών κυμάτων καθώς αυτά κινούνται προς την κατεύθυνση του παρατηρητή στην πλευρά του ίχνους πτήσης.

Δ F	Διόρθωση πεπερασμένου τμήματος (κλάσμα θορύβου): λαμβάνει υπόψη το πεπερασμένο μήκος του τμήματος, που προκαλεί εμφανώς μικρότερη έκθεση σε θόρυβο απ' ό,τι ένα άπειρο τμήμα. Εφαρμόζεται μόνο σε μετρήσεις της έκθεσης.

Εάν το τμήμα αποτελεί μέρος της κύλισης απογείωσης ή προσγείωσης και ο παρατηρητής βρίσκεται όπισθεν του υπό εξέταση τμήματος, λαμβάνονται ειδικά μέτρα για την αναπαράσταση της έντονης κατευθυντικότητας του θορύβου των κινητήρων αεριοπροώθησης που παρατηρείται όπισθεν ενός αεροσκάφους που πρόκειται να απογειωθεί. Τα ειδικά αυτά μέτρα έχουν ως αποτέλεσμα ιδίως τη χρήση συγκεκριμένου τύπου θορύβου για το επίπεδο έκθεσης:

[EUR-Lex]	(2.7.27)
[EUR-Lex]	(2.7.28)

Δ′ F	Ειδικός τύπος της διόρθωσης τμήματος

DSOR	Διόρθωση κατευθυντικότητας: λαμβάνει υπόψη την έντονη κατευθυντικότητα του θορύβου των κινητήρων αεριοπροώθησης όπισθεν του τμήματος κύλισης επί του εδάφους

Η ειδική αντιμετώπιση των τμημάτων κύλισης επί του εδάφους περιγράφεται στην ενότητα 2.7.19.

Οι κάτωθι ενότητες περιγράφουν τον υπολογισμό των επιπέδων θορύβου των τμημάτων.

Επίπεδο θορύβου απλού γεγονότος L της κίνησης αεροσκάφους

Το μέγιστο επίπεδο Lmax είναι απλώς η μέγιστη τιμή του τμήματος Lmax,seg (βλέπε εξισώσεις 2.7.25 και 2.7.27).

Lmax = max(Lmax,seg )

(2.7.29)

όπου κάθε τιμή τμήματος καθορίζεται βάσει των δεδομένων NPD του αεροσκάφους για ισχύ P και απόσταση d. Οι εν λόγω παράμετροι και οι όροι τροποποίησης ΔI (Φ) και Λ(β,ℓ) εξηγούνται κατωτέρω.

Το επίπεδο έκθεσης LE υπολογίζεται ως το άθροισμα των ντεσιμπέλ των σχετικών συνεισφορών LE,seg από κάθε τμήμα του ίχνους πτήσης που είναι σημαντικό ως προς τον θόρυβο, δηλαδή

(2.7.30)

Η άθροιση προχωράει βήμα προς βήμα μεταξύ των τμημάτων του ίχνους πτήσης.

Το υπόλοιπο μέρος του παρόντος κεφαλαίου ασχολείται με τον καθορισμό των επιπέδων θορύβου των τμημάτων Lmax,seg και LE,seg .

2.7.18. Παράμετροι τμήματος του ίχνους πτήσης

Η ισχύς P και η απόσταση d, για τις οποίες υπολογίζονται διά παρεμβολής τα βασικά επίπεδα Lmax,seg(P,d) και LE∞(P,d) από τους πίνακες NPD, καθορίζονται βάσει γεωμετρικών και λειτουργικών παραμέτρων που ορίζουν το τμήμα. Ο τρόπος με τον οποίο γίνεται αυτό εξηγείται κατωτέρω με τη βοήθεια αναπαραστάσεων του επιπέδου που περιέχει το τμήμα και τον παρατηρητή.

Γεωμετρικές παράμετροι

Τα σχήματα 2.7.ι έως 2.7.ιβ παρουσιάζουν τις γεωμετρίες πηγής-δέκτη όταν ο παρατηρητής O βρίσκεται α) όπισθεν, β) παραπλεύρως και γ) έμπροσθεν του τμήματος S1S2 , όταν η κατεύθυνση της πτήσης είναι από S1 προς S2 . Στα διαγράμματα αυτά

O	είναι η θέση του παρατηρητή

S1 , S2

είναι η έναρξη και το πέρας του τμήματος

Sp	είναι το σημείο της κάθετης πλησιέστερης προσέγγισης στον παρατηρητή επί του τμήματος ή της προέκτασής του

d 1, d 2

είναι οι αποστάσεις μεταξύ της έναρξης, της κατάληξης του τμήματος και του παρατηρητή

ds	είναι η συντομότερη απόσταση μεταξύ παρατηρητή και του τμήματος

dp	είναι η κάθετη απόσταση μεταξύ του παρατηρητή και του προεκταθέντος τμήματος (ελάχιστη απευθείας απόσταση)

λ	είναι το μήκος του τμήματος της πτητικής διαδρομής

q	είναι η απόσταση από το S1 έως το Sp (η οποία έχει αρνητική τιμή εάν η θέση του παρατηρητή βρίσκεται όπισθεν του τμήματος)

Σχήμα 2.7.ι

Γεωμετρία τμήματος του ίχνους πτήσης για παρατηρητή που βρίσκεται πίσω από το τμήμα

Σχήμα 2.7.ια

Γεωμετρία τμήματος του ίχνους πτήσης για παρατηρητή που βρίσκεται παραπλεύρως του τμήματος

Σχήμα 2.7.ιβ

Γεωμετρία τμήματος του ίχνους πτήσης για παρατηρητή που βρίσκεται μπροστά από το τμήμα

Το τμήμα του ίχνους πτήσης αναπαριστάται με έντονη, συμπαγή γραμμή. Η διακεκομμένη γραμμή αναπαριστά την προέκταση του ίχνους πτήσης, η οποία εκτείνεται στο άπειρο και στις δύο κατευθύνσεις. Όταν πρόκειται για εναέρια τμήματα, όταν το μετρούμενο μέγεθος γεγονότος είναι το επίπεδο έκθεσης LE , η παράμετρος NPD της απόστασης d ισούται με την απόσταση dp μεταξύ του Sp και του παρατηρητή, η οποία ονομάζεται ελάχιστη απευθείας απόσταση [δηλ. η κάθετη απόσταση από τον παρατηρητή έως το τμήμα ή την προέκτασή του, με άλλα λόγια έως την (υποθετική) άπειρη πτητική τροχιά μέρος της οποίας θεωρείται το τμήμα].

Ωστόσο, όταν πρόκειται για τη μέτρηση επιπέδων έκθεσης με τις θέσεις παρατηρητή να βρίσκονται όπισθεν των τμημάτων επί του εδάφους κατά την κύλιση απογείωσης και έμπροσθεν των τμημάτων επί του εδάφους κατά την κύλιση προσγείωσης, η παράμετρος NPD της απόστασης d ισούται με την απόσταση ds , τη μικρότερη απόσταση από τον παρατηρητή έως το τμήμα (δηλαδή την ίδια με εκείνη που ισχύει για μετρήσεις του μέγιστου επιπέδου).

Όταν πρόκειται για μετρήσεις μέγιστου επιπέδου, η παράμετρος NPD της απόστασης d ισούται με ds , τη μικρότερη απόσταση από τον παρατηρητή έως το τμήμα.

Ισχύς τμήματος P

Τα πινακοποιημένα δεδομένα NPD περιγράφουν τον θόρυβο ενός αεροσκάφους που κινείται σε σταθερή ευθύγραμμη πτήση επί άπειρης τροχιάς πτήσης, ήτοι με σταθερή ισχύ κινητήρων P. Η συνιστώμενη μεθοδολογία υποδιαιρεί τα πραγματικά ίχνη πτήσης, κατά μήκος των οποίων ποικίλλουν η ταχύτητα και η κατεύθυνση, σε αρκετά πεπερασμένα τμήματα, το καθένα εκ των οποίων θεωρείται στη συνέχεια ότι αποτελεί μέρος μιας ενιαίας, άπειρης τροχιάς πτήσης για την οποία ισχύουν τα δεδομένα NPD. Αλλά η μεθοδολογία προβλέπει μεταβολές ισχύος κατά μήκος του τμήματος. Η ισχύς θεωρείται ότι μεταβάλλεται τετραγωνικά με την απόσταση από P1 στο σημείο έναρξης σε P2 στο σημείο πέρατος του τμήματος. Ως εκ τούτου, είναι αναγκαίος ο ορισμός μιας ισοδύναμης σταθερής τιμής τμήματος P. Αυτή θεωρείται ότι είναι η τιμή στο σημείο του τμήματος που βρίσκεται πλησιέστερα στον παρατηρητή. Εάν ο παρατηρητής βρίσκεται παραπλεύρως του τμήματος (σχήμα 2.7.ια), η τιμή αυτή λαμβάνεται μέσω παρεμβολής που δίνεται από την εξίσωση 2.7.8 μεταξύ των τιμών κατάληξης, ήτοι

(2.7.31)

Εάν ο παρατηρητής βρίσκεται όπισθεν ή έμπροσθεν του τμήματος, πρόκειται για την τιμή του πλησιέστερου σημείου κατάληξης, P1 ή P2 .

2.7.19. Όροι διόρθωσης επιπέδου γεγονότος τμήματος

Τα δεδομένα NPD ορίζουν επίπεδα θορύβου γεγονότος ως συνάρτηση της απόστασης καθέτως κάτω από μια ιδανική ευθύγραμμη επίπεδη διαδρομή άπειρου μήκους, κατά μήκος της οποίας πετά το αεροσκάφος με σταθερή ισχύ και σταθερή ταχύτητα αναφοράς ( 22 ). Το επίπεδο γεγονότος που λαμβάνεται διά παρεμβολής από τον πίνακα NPD για συγκεκριμένη ρύθμιση ισχύος και απευθείας απόσταση περιγράφεται λοιπόν ως βασικό επίπεδο. Εφαρμόζεται για άπειρη τροχιά πτήσης και πρέπει να διορθωθεί προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι επιδράσεις 1) ταχύτητας άλλης εκτός της ταχύτητας αναφοράς, 2) της εγκατάστασης των κινητήρων (πλευρική κατευθυντικότητα), 3) της πλευρικής εξασθένησης, 4) του μήκους πεπερασμένου τμήματος, και 5) της διαμήκους κατευθυντικότητας όπισθεν του σημείου έναρξης κύλισης απογείωσης· βλ. τις εξισώσεις 2.7.25 και 2.7.26.

Η διόρθωση διάρκειας ΔV (μόνο επίπεδα έκθεσης LE)

Η διόρθωση ( 23 ) αυτή λαμβάνει υπόψη μια μεταβολή των επιπέδων έκθεσης εάν η πραγματική ταχύτητα εδάφους του τμήματος διαφέρει από την ταχύτητα αναφοράς του αεροσκάφους Vref με την οποία σχετίζονται τα βασικά δεδομένα NPD.

Όπως και η ισχύς των κινητήρων, η ταχύτητα μεταβάλλεται κατά μήκος του τμήματος ίχνους πτήσης (από VT1 σε VT2, που είναι οι ταχύτητες εξόδου από το προσάρτημα Β ή από προηγούμενο προϋπολογισμένο προφίλ πτήσης).

Όταν πρόκειται για εναέρια τμήματα, η Vseg είναι η ταχύτητα του τμήματος στο πλησιέστερο σημείο προσέγγισης, S, παρεμβαλλόμενη μεταξύ των τιμών των σημείων κατάληξης του τμήματος, θεωρώντας ότι μεταβάλλεται τετραγωνικά με τον χρόνο, ήτοι εάν ο παρατηρητής βρίσκεται παραπλεύρως του τμήματος:

(2.7.32)

Εάν ο παρατηρητής βρίσκεται όπισθεν ή έμπροσθεν του τμήματος, ισούται με την τιμή του πλησιέστερου σημείου κατάληξης, V1 ή V2 .

Όταν πρόκειται για τμήματα του διαδρόμου προσγείωσης-απογείωσης (μέρη της κύλισης απογείωσης ή προσγείωσης για τα οποία γ = 0), η Vseg θεωρείται ότι ισούται απλώς με τον μέσο όρο των ταχυτήτων έναρξης και κατάληξης του τμήματος, δηλαδή

Vseg = (V1 + V2 )/2

►M6 (2.7.33) ◄

Σε κάθε περίπτωση, η αυξητική διόρθωση της διάρκειας έχει ως εξής:

ΔV = 10 · lg(Vref/Vseg )

►M6 (2.7.34) ◄

Γεωμετρία διάδοσης του ήχου

►M6 Το σχήμα 2.7.ιγ ◄ απεικονίζει τη βασική γεωμετρία στο κανονικό επίπεδο του ίχνους πτήσης του αεροσκάφους. Η γραμμή επί του εδάφους αποτελεί το σημείο τομής του κανονικού επιπέδου με το οριζόντιο επίπεδο του εδάφους. (Εάν η τροχιά πτήσης είναι οριζόντια, η γραμμή επί του εδάφους αποτελεί την τελική προβολή του επιπέδου του εδάφους.) Το αεροσκάφος έχει κλίση γωνίας ε μετρούμενης αριστερόστροφα σε σχέση με τον άξονα περιστροφής (δηλαδή με τη δεξιά πτέρυγα προς τα πάνω). Ως εκ τούτου, λαμβάνει θετικές τιμές για δεξιά στροφή και αρνητικές τιμές για αριστερή στροφή.

Σχήμα 2.7.ιγ

Γωνίες αεροσκάφους-παρατηρητή σε επίπεδο κανονικό για το ίχνος πτήσης

—

Η γωνία ανύψωσης β (μεταξύ 0 και 90°) μεταξύ της άμεσης διαδρομής διάδοσης του ήχου και της οριζόντιας γραμμής επί του εδάφους ( 24 ) καθορίζει, μαζί με την κλίση του ίχνους πτήσης και την πλευρική μετατόπιση ℓ του παρατηρητή από το ίχνος επί του εδάφους, την πλευρική εξασθένηση.

—

Η γωνία βύθισης Φ μεταξύ του επιπέδου πτερύγων και της διαδρομής διάδοσης καθορίζει τις επιδράσεις της εγκατάστασης των κινητήρων. Όσον αφορά τη σύμβαση που αφορά τη γωνία κλίσης Φ = β ± ε, με θετικό πρόσημο για παρατηρητές που βρίσκονται στα δεξιά και αρνητικό πρόσημο για παρατηρητές που βρίσκονται στα αριστερά.

Διόρθωση εγκατάστασης κινητήρων ΔΙ

Το αεροσκάφος εν πτήσει αποτελεί μια πολύπλοκη ηχητική πηγή. Δεν είναι μόνο οι κινητήρες (και το πλαίσιο) που αποτελούν εξ ορισμού περίπλοκες πηγές, αλλά επίσης η δομή του πλαισίου, ιδίως δε η θέση των κινητήρων, επηρεάζει τα πρότυπα της ηχητικής ακτινοβολίας μέσω των διαδικασιών ανάκλασης, διάθλασης και διασποράς από συμπαγείς επιφάνειες και πεδία αεροδυναμικών ροών. Αυτό καταλήγει σε ανομοιόμορφη κατευθυντικότητα του ήχου που ακτινοβολείται πλευρικώς σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του αεροσκάφους, η οποία αναφέρεται εδώ ως πλευρική κατευθυντικότητα.

Η πλευρική κατευθυντικότητα διαφέρει σημαντικά μεταξύ αεροσκαφών που έχουν τους κινητήρες προσαρμοσμένους στην άτρακτο και εκείνων που τους έχουν προσαρμοσμένους κάτω από τα φτερά, και οι σχετικές διαφορές λαμβάνονται υπόψη στον ακόλουθο τύπο:

►M6 (2.7.35) ◄

όπου Δ I (Φ) είναι η διόρθωση, σε dB, στη γωνία βύθισης Φ (βλέπε σχήμα 2.7.ιγ) και

a = 0,00384,	b = 0,0621,	c = 0,8786	για κινητήρες προσαρμοσμένους στα φτερά και	(2.7.36)
a = 0,1225,	b = 0,3290,	c = 1	για κινητήρες προσαρμοσμένους στην άτρακτο.	(2.7.37)

Όταν πρόκειται για ελικοφόρα αεροσκάφη, οι μεταβολές της κατευθυντικότητας είναι αμελητέες, οπότε λαμβάνεται η εξής παραδοχή για τις μεταβολές αυτές:

ΔI(φ) = 0

(2.7.38)

Το σχήμα 2.7.ιδ απεικονίζει τη μεταβολή της Δ I (φ) σε σχέση με τον άξονα περιστροφής του αεροσκάφους για τρεις τρόπους εγκατάστασης των κινητήρων. Οι εν λόγω εμπειρικές σχέσεις έχουν ληφθεί από την Ένωση Μηχανικών Αυτοκινούμενων Μέσων (SAE) μέσω εμπειρικών μετρήσεων που έγιναν κυρίως κάτω από το φτερό. Μέχρις ότου υπάρξουν αναλύσεις δεδομένων πάνω από το φτερό, συνιστάται ότι για αρνητική φ, ΔI(φ) = ΔI(0) για όλες τις εγκαταστάσεις.

Σχήμα 2.7.ιδ

Πλευρική κατευθυντικότητα των επιδράσεων της εγκατάστασης

Θεωρείται ότι η Δ I (φ) είναι δισδιάστατη, δηλαδή δεν εξαρτάται από καμία άλλη παράμετρο, και κυρίως δεν μεταβάλλεται με την επιμήκη απόσταση του παρατηρητή από το αεροσκάφος. Αυτό σημαίνει ότι η γωνία ανύψωσης β για Δ I (φ) ορίζεται ως β = tan– 1(z/ℓ). Αυτό ισχύει για τη διευκόλυνση της μοντελοποίησης μέχρις ότου υπάρξει καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών. Στην πραγματικότητα, οι επιδράσεις της εγκατάστασης αναμένεται να είναι ουσιαστικά τρισδιάστατες. Παρά ταύτα, η χρήση δισδιάστατου μοντέλου δικαιολογείται από το γεγονός ότι τα επίπεδα γεγονότος τείνουν να κυριαρχούνται από τον θόρυβο που ακτινοβολείται πλευρικώς από το πλησιέστερο τμήμα.

Πλευρική εξασθένηση Λ(β,ℓ) (άπειρη τροχιά πτήσης)

Τα πινακοποιημένα επίπεδα γεγονότος NPD συνδέονται με πτήση σταθερού επιπέδου και βασίζονται γενικώς σε μετρήσεις που λαμβάνονται 1,2 m πάνω από μαλακό επίπεδο έδαφος κάτω από το αεροσκάφος. Η παράμετρος της απόστασης ισούται ουσιαστικά με το ύψος πάνω από την επιφάνεια. Οποιαδήποτε επίδραση της επιφάνειας στα επίπεδα θορύβου απλού γεγονότος κάτω από το αεροσκάφος, η οποία θα μπορούσε να δημιουργήσει διαφορές μεταξύ των πινακοποιημένων επιπέδων και των τιμών ελεύθερου πεδίου ( 25 ), θεωρείται ότι είναι εγγενής στα δεδομένα (δηλαδή στο σχήμα του επιπέδου έναντι των σχέσεων απόστασης).

Πλευρικώς της τροχιάς πτήσης, η παράμετρος της απόστασης ισούται με την ελάχιστη απευθείας απόσταση, δηλαδή το μήκος της κανονικής απόστασης από τον δέκτη έως το ίχνος πτήσης. Σε οποιαδήποτε πλευρική θέση, το επίπεδο θορύβου είναι γενικά μικρότερο απ' ό,τι στην ίδια απόσταση ακριβώς κάτω από το αεροσκάφος. Εκτός από την πλευρική κατευθυντικότητα ή τις «επιδράσεις της εγκατάστασης» που περιγράφονται ανωτέρω, αυτό οφείλεται σε υπερβολική πλευρική εξασθένηση, η οποία μειώνει την ηχοστάθμη με την απόσταση ταχύτερα απ' ό,τι καταδεικνύουν οι καμπύλες NPD. Μια προηγούμενη ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος μοντελοποίησης της πλευρικής διάδοσης του θορύβου αεροσκαφών αναπτύχθηκε από την Ένωση Μηχανικών Αυτοκινούμενων Μέσων (SAE) στο έγγραφο AIR-1751, και οι αλγόριθμοι που περιγράφονται κατωτέρω βασίζονται σε βελτιώσεις που προτείνει τώρα η SAE στο έγγραφο AIR-5662. Η πλευρική εξασθένηση αποτελεί επίδραση της ανάκλασης, λόγω των παρεμβολών μεταξύ του άμεσα ακτινοβολούμενου ήχου και εκείνου που ανακλάται από την επιφάνεια. Εξαρτάται από τη φύση της επιφάνειας και δύναται να επιφέρει σημαντικές μειώσεις στα παρατηρούμενα επίπεδα θορύβου υπό μικρές γωνίες ανύψωσης. Επηρεάζεται επίσης πάρα πολύ από τη σταθερή και μεταβλητή διάθλαση του ήχου που προκαλείται από τις βαθμίδες ανέμου και θερμοκρασίας καθώς και από την τύρβη, οι οποίες αποδίδονται αυτές καθαυτές στην παρουσία της επιφάνειας ( 26 ). Ο μηχανισμός της επιφανειακής ανάκλασης έχει κατανοηθεί επαρκώς και, υπό ενιαίες συνθήκες ατμόσφαιρας και επιφάνειας, δύναται θεωρητικά να περιγραφεί με σχετική ακρίβεια. Ωστόσο, οι ανομοιομορφίες της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας, οι οποίες δεν επιδέχονται απλή θεωρητική ανάλυση, ασκούν σημαντική επίδραση στο φαινόμενο της ανάκλασης, τείνοντας να τη «διασπείρουν» σε μεγαλύτερες γωνίες ανύψωσης, και ως εκ τούτου η εν λόγω θεωρία έχει περιορισμένη εφαρμογή. Η SAE εξακολουθεί να καταβάλλει προσπάθειες για την καλύτερη κατανόηση των επιφανειακών επιδράσεων και αυτό αναμένεται να οδηγήσει στη δημιουργία καλύτερων μοντέλων. Μέχρις ότου εκπονηθούν τα μοντέλα αυτά, συνιστάται η κάτωθι μεθοδολογία, η οποία περιγράφεται στο έγγραφο AIR-5662, για τον υπολογισμό της πλευρικής εξασθένησης. Αυτή αφορά μόνο την περίπτωση διάδοσης του ήχου σε μαλακό οριζόντιο έδαφος, η οποία είναι κατάλληλη για τους περισσότερους πολιτικούς αερολιμένες. Βρίσκονται ήδη υπό εκπόνηση προσαρμογές προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι επιδράσεις σκληρής επιφάνειας του εδάφους (ή υδάτινης επιφάνειας, η οποία είναι ισοδύναμη από ακουστικής άποψης).

Η μεθοδολογία βασίζεται στον σημαντικό όγκο πειραματικών δεδομένων που αφορούν τη διάδοση του ήχου από αεροσκάφη με κινητήρες προσαρμοσμένους στην άτρακτο τα οποία κινούνται σε ευθύγραμμη (χωρίς στροφές), σταθερή, οριζόντια πτήση, τα οποία αναφέρθηκαν αρχικά στο έγγραφο AIR-1751. Με την παραδοχή ότι, για οριζόντια πτήση, η εξασθένηση αέρα-εδάφους εξαρτάται i) από τη γωνία ανύψωσης β που μετριέται στο κάθετο επίπεδο, και ii) από την πλευρική μετατόπιση σε σχέση με το ίχνος ℓ του αεροσκάφους επί του εδάφους ℓ, τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε ανάλυση προκειμένου να προκύψει μια εμπειρική συνάρτηση για το σύνολο της πλευρικής προσαρμογής Λ T (β,ℓ) (= πλευρικό επίπεδο γεγονότος μείον το επίπεδο στην ίδια απόσταση κάτω από αεροσκάφος).

Εφόσον ο όρος Λ T (β,ℓ) έλαβε υπόψη τόσο την πλευρική κατευθυντικότητα όσο και την πλευρική εξασθένηση, η τελευταία δύναται να εξαχθεί μέσω αφαίρεσης. Με την περιγραφή της πλευρικής κατευθυντικότητας με την εξίσωση 2.7.37, με συντελεστές προσαρμογής στην άτρακτο και με αντικατάσταση της φ από την β (κατάλληλη για πτήση χωρίς στροφές), η πλευρική εξασθένηση ισούται με:

(2.7.39)

όπου τα β και ℓ μετρούνται όπως παρουσιάζεται στο σχήμα 2.7.ιγ σε επίπεδο κανονικό προς την άπειρη τροχιά πτήσης, η οποία είναι επίσης κάθετη για οριζόντια πτήση.

Μολονότι η Λ(β,ℓ) θα μπορούσε να υπολογιστεί άμεσα με τη χρήση της εξίσωσης 2.7.39 λαμβάνοντας το Λ T (β,ℓ) από το έγγραφο AIR-1751, συνιστάται μια αποδοτικότερη σχέση. Πρόκειται για την εξής εμπειρική προσέγγιση προσαρμοσμένη από το έγγραφο AIR-5662:

(2.7.40)

όπου Γ(ℓ) είναι ένας συντελεστής της απόστασης που δίνεται από τον τύπο

[EUR-Lex]	για 0 ≤ ℓ ≤ 914 m	(2.7.41)
[EUR-Lex]	για ℓ > 914 m	(2.7.42)

και Λ(β) είναι η πλευρική εξασθένηση αέρα-εδάφους μεγάλης απόστασης που δίνεται από τον τύπο

Λ(β) = 1,137 – 0,0229β + 9,72 · exp(– 0,142β)	για 0° ≤ β ≤ 50°	(2.7.43)
Λ(β) = 0	για 50° ≤ β ≤ 90°	(2.7.44)

Η έκφραση της πλευρικής εξασθένησης Λ(β,ℓ), βάσει της εξίσωσης 2.7.40, η οποία θεωρείται ότι είναι κατάλληλη για όλα τα αεροσκάφη, τόσο τα ελικοφόρα όσο και τα αεριωθούμενα που έχουν τους κινητήρες προσαρμοσμένους στην άτρακτο ή στις πτέρυγες, απεικονίζεται γραφικά στο σχήμα 2.7.ιε.

Υπό ορισμένες συνθήκες (του αναγλύφου), η τιμή της β είναι δυνατόν να είναι κατώτερη του μηδενός. Στις περιπτώσεις αυτές συνιστάται Λ(β) = 10,57.

Σχήμα 2.7.ιε

Μεταβολή της πλευρικής εξασθένησης Λ(β, ℓ) με τη γωνία ανύψωσης και την απόσταση

Πλευρική εξασθένηση πεπερασμένου τμήματος

Οι εξισώσεις 2.7.41 έως 2.7.44 περιγράφουν την πλευρική εξασθένηση Λ(β,ℓ) του ήχου που φτάνει στον παρατηρητή από αεροσκάφος σε σταθερή πτήση κατά μήκος μιας άπειρης οριζόντιας τροχιάς πτήσης. Κατά την εφαρμογή τους σε άπειρα τμήματα διαδρομής που δεν είναι οριζόντια, η εξασθένηση πρέπει να υπολογίζεται για ισοδύναμο ίχνος πτήσης, εφόσον το πλησιέστερο σημείο σε απλή προέκταση του κεκλιμένου τμήματος (που διέρχεται από την επιφάνεια του εδάφους σε κάποιο σημείο) συνήθως δεν δίνει την κατάλληλη γωνία ανύψωσης β.

Ο καθορισμός της πλευρικής εξασθένησης για πεπερασμένα τμήματα διαφέρει σημαντικά για τις μετρήσεις Lmax και LE . Τα μέγιστα επίπεδα του τμήματος Lmax καθορίζονται βάσει των δεδομένων NPD ως συνάρτηση της απόστασης διάδοσης d από το πλησιέστερο σημείο του τμήματος και δεν απαιτούνται διορθώσεις προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι διαστάσεις του τμήματος. Παρομοίως, η πλευρική εξασθένηση Lmax θεωρείται ότι εξαρτάται μόνο από τη γωνία ανύψωσης του ίδιου σημείου και από την απόσταση επί του εδάφους από το σημείο αυτό. Επομένως, απαιτούνται μόνον οι συντεταγμένες του σημείου αυτού. Ωστόσο, για την LE , η διαδικασία είναι πιο περίπλοκη.

Το βασικό επίπεδο γεγονότος LE(P,d) που καθορίζεται βάσει των δεδομένων NPD, έστω και αν πρόκειται για παραμέτρους πεπερασμένου τμήματος, εφαρμόζεται μολαταύτα σε άπειρη τροχιά πτήσης. Φυσικά, το επίπεδο έκθεσης σε γεγονός από ένα τμήμα, LE,seg , υπολείπεται του βασικού επιπέδου κατά το ύψος της διόρθωσης του πεπερασμένου τμήματος που ορίζεται κατωτέρω στην ενότητα 2.7.19. Η διόρθωση αυτή, που είναι συνάρτηση της γεωμετρίας των τριγώνων OS1S2 στα σχήματα 2.7.ι έως 2.7.ιβ, ορίζει ποιο είναι το ποσοστό του συνόλου της ενέργειας της άπειρης τροχιάς που λαμβάνεται στο σημείο O το οποίο προέρχεται από το υπό εξέταση τμήμα, ενώ εφαρμόζεται η ίδια διόρθωση είτε υφίσταται τυχόν πλευρική εξασθένηση είτε όχι. Ωστόσο, κάθε πλευρική εξασθένηση υπολογίζεται για την άπειρη τροχιά πτήσης, δηλαδή ως συνάρτηση της μετατόπισης και του υψομέτρου της εν λόγω άπειρης διαδρομής και όχι του πεπερασμένου τμήματος.

Με την προσθήκη των διορθώσεων Δ V και Δ I και την αφαίρεση της πλευρικής εξασθένησης Λ(β,ℓ) από το βασικό επίπεδο NPD, προκύπτει το προσαρμοσμένο επίπεδο θορύβου για ισοδύναμη σταθερή οριζόντια πτήση σε παρακείμενη άπειρη ευθεία τροχιά. Ωστόσο, με τη μοντελοποίηση των τμημάτων του πραγματικού ίχνους πτήσης, εκείνα που επηρεάζουν τις ισοθορυβικές καμπύλες σπανίως είναι οριζόντια, εφόσον το αεροσκάφος συνήθως ακολουθεί είτε πορεία ανόδου είτε πορεία καθόδου.

Το σχήμα 2.7.ιστ απεικονίζει ένα τμήμα αναχώρησης S1S2 —όπου το αεροσκάφος ανέρχεται υπό γωνία γ—, αλλά οι σχετικές παράμετροι παραμένουν κατά πολύ όμοιες με εκείνες της άφιξης. Το υπόλοιπο τμήμα του «πραγματικού» ίχνους πτήσης δεν απεικονίζεται. Αρκεί η δήλωση ότι το τμήμα S1S2 αναπαριστά μέρος του συνόλου της διαδρομής (που είναι σε γενικές γραμμές καμπύλο). Στην περίπτωση αυτή, ο παρατηρητής O βρίσκεται παραπλεύρως και στα αριστερά του τμήματος. Το αεροσκάφος έχει κλίση (αριστερόστροφα σε σχέση με το ίχνος πτήσης) υπό γωνία ε προς τον πλευρικό οριζόντιο άξονα. Η γωνία βύθισης Φ από το επίπεδο των φτερών, της οποίας αποτελεί συνάρτηση η επίδραση της εγκατάστασης Δ I (εξίσωση 2.7.39), βρίσκεται εκτός του πεδίου που είναι κανονικό για το ίχνος πτήσης στο οποίο η γωνία ε ορίζεται. Συνεπώς Φ = β – ε όπου β = tan– 1(h/ℓ) και ℓ είναι η κάθετη απόσταση Ή από τον παρατηρητή έως το ίχνος επί του εδάφους, δηλαδή η πλευρική μετατόπιση του παρατηρητή ( 27 ). Το πλησιέστερο σημείο προσέγγισης του αεροπλάνου προς τον παρατηρητή, S, ορίζεται από την κάθετο OS, η οποία έχει μήκος (απευθείας απόσταση) dp . Το τρίγωνο OS1S2 συνάδει με το σχήμα 2.7.ια, τη γεωμετρία υπολογισμού της διόρθωσης του τμήματος Δ F .

Σχήμα 2.7.ιστ

Παρατηρητής παραπλεύρως του τμήματος

Για τον υπολογισμό της πλευρικής εξασθένησης με τη χρήση της εξίσωσης 2.7.40 (όταν η β μετριέται σε κάθετο επίπεδο), συνιστάται προεκταθέν οριζόντιο ίχνος πτήσης. Ορίζεται προεκταθέν οριζόντιο ίχνος πτήσης στο κάθετο επίπεδο που διέρχεται από το τμήμα S1S2 και με την ίδια κάθετη απευθείας απόσταση dp από τον παρατηρητή. Αυτή απεικονίζεται με την περιστροφή του τριγώνου ORS και του συνδεόμενου ίχνους πτήσης του γύρω Ή (βλ. σχήμα 2.7.ιστ) διαμέσου της γωνίας γ, σχηματίζοντας έτσι το τρίγωνο ORS′. Η γωνία ανύψωσης της εν λόγω ισοδύναμης οριζόντιας διαδρομής (πλέον σε κάθετο επίπεδο) είναι β = tan-1(h/ ℓ) (ℓ παραμένει αμετάβλητη). Στην περίπτωση αυτή, όταν ο παρατηρητής βρίσκεται παραπλεύρως, η γωνία β και η συνακόλουθη πλευρική εξασθένηση Λ(β, ℓ) είναι οι ίδιες για τις μετρήσεις LE και Lmax .

Το σχήμα 2.7.ιη απεικονίζει την κατάσταση όταν το σημείο του παρατηρητή Ο βρίσκεται όπισθεν του πεπερασμένου τμήματος και όχι παραπλεύρως αυτού. Στην περίπτωση αυτή, το υπό εξέταση τμήμα παρατηρείται ως πιο απομακρυσμένο μέρος μιας άπειρης τροχιάς, και δύναται να χαραχθεί κάθετος μόνο στο σημείο Sp επί της προέκτασής του. Το τρίγωνο OS1S2 συνάδει με το σχήμα 2.7.ι, που ορίζει τη διόρθωση του τμήματος Δ F . Στην προκειμένη, όμως, περίπτωση, οι παράμετροι για την πλευρική κατευθυντικότητα και εξασθένηση μετριασμού είναι λιγότερο εμφανείς.

[EUR-Lex] Σχήμα 2.7.ιη
Παρατηρητής όπισθεν του τμήματος

Για τη μέτρηση του μέγιστου επιπέδου, η παράμετρος NPD της απόστασης λαμβάνεται ως η μικρότερη απόσταση έως το τμήμα, ήτοι d = d 1. Για τη μέτρηση του επιπέδου έκθεσης, αυτή είναι η μικρότερη απόσταση dp από το σημείο O έως το σημείο Sp επί της προεκταθείσας τροχιάς πτήσης, ήτοι το επίπεδο που παρεμβάλλεται από τον πίνακα NPD είναι LE ∞ (P 1, dp ).

Οι γεωμετρικές παράμετροι για την πλευρική εξασθένηση διαφέρουν επίσης για τον υπολογισμό του μέγιστου επιπέδου και του επιπέδου έκθεσης. Για τη μέτρηση του μέγιστου επιπέδου, η προσαρμογή Λ(β, ℓ) δίνεται από την εξίσωση 2.7.40, με β = β1 = sin-1 (z 1 /d 1) και [EUR-Lex] όπου τα β1 και d1 ορίζονται βάσει του τριγώνου OC1S1 στο κάθετο επίπεδο διαμέσου των σημείων O και S1 .

Κατά τον υπολογισμό της πλευρικής εξασθένησης μόνο για εναέρια τμήματα και για τη μέτρηση του επιπέδου έκθεσης, η ℓ παραμένει η μικρότερη πλευρική μετατόπιση από την προέκταση του τμήματος (OC). Ωστόσο, για τον ορισμό της κατάλληλης τιμής της β, είναι και πάλι αναγκαία η οπτική απεικόνιση μιας (άπειρης) ισοδύναμης οριζόντιας τροχιάς πτήσης της οποίας μέρος δύναται να θεωρηθεί το υπό εξέταση τμήμα. Αυτή χαράσσεται διαμέσου του σημείου S1', σε ύψος h πάνω από την επιφάνεια, όπου το h ισούται με το μήκος της RS1 , της καθέτου από το ίχνος επί του εδάφους έως το τμήμα. Αυτό ισοδυναμεί με την περιστροφή της πραγματικής προεκταθείσας τροχιάς πτήσης διαμέσου της γωνίας γ γύρω από το σημείο R (βλ. σχήμα 2.7.ιζ). Δεδομένου ότι το σημείο R βρίσκεται στην κάθετο προς το σημείο S1 , το σημείο επί του τμήματος που είναι το πλησιέστερο προς τον παρατηρητή O, η δημιουργία της ισοδύναμης οριζόντιας διαδρομής είναι η ίδια όπως και στην περίπτωση που ο παρατηρητής O βρίσκεται παραπλεύρως του τμήματος.

Το πλησιέστερο σημείο προσέγγισης της ισοδύναμης οριζόντιας διαδρομής προς τον παρατηρητή O είναι το S′, με απευθείας απόσταση d, έτσι ώστε το τρίγωνο OCS′ που σχηματίζεται κατ’ αυτόν τον τρόπο στο κάθετο επίπεδο να ορίζει τότε τη γωνία ανύψωσης β = cos -1(ℓ/d). Μολονότι αυτός ο μετασχηματισμός ίσως φαίνεται μάλλον σπειροειδής, θα πρέπει να σημειωθεί ότι η βασική γεωμετρία της πηγής (οριζόμενη από τα d1 , d2 και φ) παραμένει αμετάβλητη, ενώ ο ήχος που ταξιδεύει από το υπό εξέταση τμήμα προς τον παρατηρητή είναι απλώς αυτός που θα ήταν στην περίπτωση που ολόκληρη η πτήση κατά μήκος του απείρως προεκταθέντος κεκλιμένου τμήματος (του οποίου αποτελεί μέρος το υπό εξέταση τμήμα σε ό,τι αφορά τη μοντελοποίηση) γινόταν με σταθερή ταχύτητα V και ισχύ P1 . Από την άλλη πλευρά, η πλευρική εξασθένηση του ήχου από το υπό εξέταση τμήμα που λαμβάνεται από τον παρατηρητή συνδέεται όχι με την β p , δηλαδή τη γωνία ανύψωσης της προεκταθείσας τροχιάς, αλλά με τη β, δηλαδή τη γωνία ανύψωσης της ισοδύναμης οριζόντιας τροχιάς.

Λαμβανομένου υπόψη ότι η επίδραση της εγκατάστασης των κινητήρων Δ I , όπως γίνεται αντιληπτή για τη μοντελοποίηση, είναι δισδιάστατη, η ορίζουσα γωνία βύθισης φ μετριέται και πάλι πλευρικώς από το επίπεδο των φτερών του αεροσκάφους (το βασικό επίπεδο γεγονότος είναι και πάλι το επίπεδο που δημιουργείται όταν το αεροσκάφος διασχίζει την άπειρη τροχιά πτήσης που αναπαριστά το προεκταθέν τμήμα). Συνεπώς, η γωνία βύθισης καθορίζεται στο πλησιέστερο σημείο προσέγγισης, ήτοι φ = β p – ε, όπου β p είναι η γωνία SpOC.

Η περίπτωση στην οποία ο παρατηρητής βρίσκεται έμπροσθεν του τμήματος δεν περιγράφεται ξεχωριστά, αλλά είναι προφανές ότι ταυτίζεται ουσιαστικά με την περίπτωση στην οποία ο παρατηρητής βρίσκεται όπισθεν αυτού.

Ωστόσο, για τη μέτρηση του επιπέδου έκθεσης για θέσεις παρατηρητή όπισθεν των τμημάτων επί του εδάφους κατά την κύλιση απογείωσης και έμπροσθεν των τμημάτων επί του εδάφους κατά την κύλιση προσγείωσης, η τιμή της β ταυτίζεται με την τιμή που δίνει η μέτρηση του μέγιστου επιπέδου.

Για θέσεις όπισθεν των τμημάτων κύλισης απογείωσης:

β = β1 = sin-1(z 1/d 1) και [EUR-Lex]

Για θέσεις έμπροσθεν των τμημάτων κύλισης προσγείωσης:

β = β2 = sin-1(z 2/d 2) και [EUR-Lex]

Το σκεπτικό για τη χρήση αυτών των ειδικών εκφράσεων σχετίζεται με την εφαρμογή της συνάρτησης κατευθυντικότητας του σημείου έναρξης κύλισης όπισθεν των τμημάτων κύλισης απογείωσης και με την παραδοχή ημικυκλικής κατευθυντικότητας έμπροσθεν των τμημάτων κύλισης προσγείωσης.

Η διόρθωση του πεπερασμένου τμήματος Δ F (μόνο επίπεδα έκθεσης LE)

Το προσαρμοσμένο βασικό επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο συνδέεται με αεροσκάφος που κινείται σε συνεχή, ευθύγραμμη, σταθερή τροχιά πτήσης (αν και υπό γωνία κλίσης ε που δεν συνάδει με ευθύγραμμη πτήση). Με την εφαρμογή (αρνητικής) διόρθωσης πεπερασμένου τμήματος Δ F = 10•lg(F), όπου F είναι το κλάσμα ενέργειας, διορθώνεται περαιτέρω το επίπεδο προκειμένου να φτάσει στην τιμή που θα ίσχυε εάν το αεροσκάφος διέσχιζε μόνο το πεπερασμένο τμήμα (ή εάν δεν εξέπεμπε κανέναν απολύτως ήχο κατά τη διάρκεια του υπολοίπου της άπειρης τροχιάς πτήσης).

Ο όρος του κλάσματος ενέργειας λαμβάνει υπόψη την έντονη επιμήκη κατευθυντικότητα του θορύβου αεροσκαφών και τη γωνία που τέμνεται από το τμήμα στη θέση του παρατηρητή. Μολονότι οι διαδικασίες που προκαλούν την κατευθυντικότητα είναι εξαιρετικά περίπλοκες, μελέτες έχουν καταδείξει ότι οι ισοθορυβικές καμπύλες που προκύπτουν επηρεάζονται ελάχιστα από τα ακριβή κατευθυντικά χαρακτηριστικά που λαμβάνονται ως παραδοχές. Η έκφραση για την Δ F κατωτέρω βασίζεται σε ένα διπολικό μοντέλο 90° εις την τετάρτη δύναμη της ηχητικής ακτινοβολίας. Θεωρείται ότι δεν επηρεάζεται από την πλευρική κατευθυντικότητα και εξασθένηση. Το πώς προκύπτει η εν λόγω διόρθωση περιγράφεται λεπτομερώς στο προσάρτημα E.

Το κλάσμα ενέργειας F αποτελεί συνάρτηση του τριγώνου «προβολής» OS1S2 που ορίζεται στα σχήματα 2.7.ι έως 2.7.ιβ ως εξής:

(2.7.45)

Όπου

[EUR-Lex]; [EUR-Lex]; [EUR-Lex]; [EUR-Lex].

όπου η d λ είναι γνωστή ως η «κλιμακούμενη απόσταση» (βλέπε προσάρτημα Ε) και η Vref = 270,05 ft/s (για την ταχύτητα αναφοράς 160 kt). Σημειωτέον ότι Lmax(P, dp) είναι το μέγιστο επίπεδο βάσει δεδομένων NPD, για την κάθετη αντίσταση dp , ΟΧΙ το τμήμα Lmax . Συνιστάται η εφαρμογή κατώτερου ορίου -150 dB στην Δ F.

Στη συγκεκριμένη περίπτωση, όπου οι θέσεις του παρατηρητή βρίσκονται όπισθεν κάθε τμήματος κύλισης απογείωσης, χρησιμοποιείται μειωμένη μορφή του κλάσματος θορύβου το οποίο εκφράζεται στην εξίσωση 2.7.45, που αντιστοιχεί στη συγκεκριμένη περίπτωση του q = 0.

Αυτό δηλώνεται με το [EUR-Lex], όπου το «d» υποδηλώνει τη χρήση για λειτουργίες αναχώρησης, και υπολογίζεται ως εξής:

(2.7.46.α)

όπου α2 = λ / dλ.

Αυτή η ιδιαίτερη μορφή του κλάσματος θορύβου χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τη συνάρτηση κατευθυντικότητας του σημείου έναρξης κύλισης, η μέθοδος εφαρμογής της οποίας εξηγείται περαιτέρω στην κάτωθι ενότητα.

Στη συγκεκριμένη περίπτωση, όπου οι θέσεις του παρατηρητή βρίσκονται έμπροσθεν κάθε τμήματος κύλισης προσγείωσης, χρησιμοποιείται μειωμένη μορφή του κλάσματος θορύβου το οποίο εκφράζεται στην εξίσωση 2.7.45, που αντιστοιχεί στη συγκεκριμένη περίπτωση του q = λ. Αυτό δηλώνεται με το Δ’F,a, όπου το «a» υποδηλώνει τη χρήση για λειτουργίες άφιξης, και υπολογίζεται ως εξής:

(2.7.46.β)

όπου α1 = -λ / dλ.

Κατά τη χρήση αυτής της μορφής, χωρίς την εφαρμογή περαιτέρω προσαρμογής της οριζόντιας κατευθυντικότητας (σε αντίθεση με την περίπτωση των θέσεων που βρίσκονται όπισθεν των τμημάτων κύλισης απογείωσης —βλέπε ενότητα περί κατευθυντικότητας του σημείου έναρξης κύλισης), λαμβάνεται εμμέσως ως παραδοχή ημικυκλική οριζόντια κατευθυντικότητα έμπροσθεν των τμημάτων κύλισης προσγείωσης.

Η συνάρτηση κατευθυντικότητας του σημείου έναρξης κύλισης Δ SOR

Ο θόρυβος αεροσκαφών, ιδίως δε αεριωθούμενων αεροσκαφών που είναι εφοδιασμένα με κινητήρες διπλής ροής οι οποίοι έχουν χαμηλότερο λόγο διακλάδωσης της ροής, παρουσιάζει λοβοειδές πρότυπο ακτινοβολίας στο οπίσθιο τόξο, το οποίο είναι χαρακτηριστικό του ήχου των καυσαερίων της αεριοπροώθησης. Το πρότυπο αυτό οξύνεται ή αμβλύνεται με την αύξηση ή τη μείωση της ταχύτητας του αεριωθούμενου αεροσκάφους, αντίστοιχα. Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία για τις θέσεις παρατηρητή που βρίσκονται όπισθεν του σημείου έναρξης κύλισης, όταν πληρούνται και οι δύο προϋποθέσεις. Η επίδραση αυτή λαμβάνεται υπόψη βάσει της συνάρτησης κατευθυντικότητας Δ SOR .

Η συνάρτηση Δ SOR έχει ληφθεί βάσει αρκετών εκστρατειών μέτρησης θορύβου με τη χρήση μικροφώνων κατάλληλα τοποθετημένων όπισθεν και πλευρικώς του σημείου SOR ενός αναχωρούντος αεριωθούμενου αεροσκάφους.

Το σχήμα 2.7.ιη παρουσιάζει τη σχετική γεωμετρία. Η γωνία αζιμουθίου Ψ μεταξύ του διαμήκους άξονα του αεροσκάφους και του διανύσματος προς τον παρατηρητή ορίζεται ως εξής

[EUR-Lex].

(2.7.47)

Η σχετική απόσταση q είναι αρνητική (βλ. σχήμα 2.7.ι), ώστε η Ψ κυμαίνεται μεταξύ 90° σε σχέση με το αεροσκάφος που κινείται με κατεύθυνση προς τα εμπρός και 180° όταν το αεροσκάφος κινείται με αντίστροφη κατεύθυνση.

[EUR-Lex] Σχήμα 2.7.ιη
Γεωμετρία αεροσκάφους-παρατηρητή για την εκτίμηση της διόρθωσης κατευθυντικότητας

Η συνάρτηση Δ SOR αναπαριστά τη διαφορά του συνόλου του θορύβου που προέρχεται από την κύλιση απογείωσης όπισθεν του σημείου SOR, σε σχέση με το σύνολο του θορύβου της κύλισης απογείωσης που μετριέται πλευρικώς του σημείου SOR, στην ίδια απόσταση:

LTGR (dSOR, ψ) = LTGR (dSOR,90°) + ΔSOR (dSOR,ψ) (2.7.48)

όπου LTGR (dSOR ,90°) είναι το σύνολο του επιπέδου θορύβου από την κύλιση απογείωσης σε σημειακή απόσταση dSOR πλευρικώς του σημείου SOR. Η ΔSOR εφαρμόζεται ως προσαρμογή του επιπέδου θορύβου από ένα τμήμα του ίχνους πτήσης (π.χ. Lmax,seg ή LE,seg), όπως περιγράφεται στην εξίσωση 2.7.28.

Η συνάρτηση κατευθυντικότητας του σημείου SOR, σε ντεσιμπέλ, για αεριωθούμενα αεροσκάφη με στροβιλοκινητήρες διπλής ροής δίνεται από την ακόλουθη εξίσωση:

Για 90° ≤ Ψ < 180°, τότε:

(2.7.49)

Η συνάρτηση κατευθυντικότητας του σημείου SOR, σε ντεσιμπέλ, για αεροσκάφη με ελικοστρόβιλο δίνεται από την ακόλουθη εξίσωση:

Για 90° ≤ Ψ < 180°, τότε:

(2.7.50)

Εάν η απόσταση dSOR υπερβαίνει την απόσταση κανονικοποίησης dSOR,0 , η διόρθωση κατευθυντικότητας πολλαπλασιάζεται με συντελεστή διόρθωσης προκειμένου να ληφθεί υπόψη το γεγονός ότι μειώνεται η ένταση κατευθυντικότητας όσο αυξάνεται η απόσταση από το αεροσκάφος, ήτοι

[EUR-Lex]if dSOR ≤ dSOR, 0	(2.7.51)
[EUR-Lex]if dSOR > dSOR, 0	(2.7.52)

Η απόσταση κανονικοποίησης dSOR,0 ισούται με 762 m (2 500 ft).

Η ως άνω περιγραφόμενη συνάρτηση Δ SOR χρησιμοποιείται κυρίως για τον καθορισμό της επίδρασης της έντονης κατευθυντικότητας στο αρχικό τμήμα της κύλισης απογείωσης σε θέσεις όπισθεν του σημείου SOR (εφόσον βρίσκεται στο πλησιέστερο σημείο προς τους δέκτες, με τον υψηλότερο λόγο ταχύτητας αεριοπροώθησης προς ταχύτητα αεροσκάφους). Ωστόσο, η χρήση της ως άνω καθοριζόμενης Δ SOR καθίσταται «γενική» σε θέσεις που βρίσκονται όπισθεν κάθε επιμέρους τμήματος κύλισης απογείωσης, και συνεπώς όχι μόνο όπισθεν του σημείου SOR (όταν πρόκειται για απογείωση). Η ως άνω καθοριζόμενη Δ SOR δεν εφαρμόζεται σε θέσεις έμπροσθεν επιμέρους τμημάτων κύλισης απογείωσης ούτε σε θέσεις όπισθεν ή έμπροσθεν επιμέρους τμημάτων κύλισης προσγείωσης.

Οι παράμετροι dSOR και Ψ υπολογίζονται σε σχέση με την έναρξη κάθε επιμέρους τμήματος κύλισης επί του εδάφους. Το επίπεδο γεγονότος LSEG για μια θέση όπισθεν δεδομένου τμήματος κύλισης απογείωσης υπολογίζεται έτσι ώστε να συνάδει με την τυποποίηση της συνάρτησης της Δ SOR : υπολογίζεται κατ’ ουσίαν για το σημείο αναφοράς που βρίσκεται στην πλευρά του σημείου έναρξης του τμήματος, στην ίδια απόσταση dSOR με το πραγματικό σημείο, και προσαρμόζεται περαιτέρω με την Δ SOR προκειμένου να προκύψει το επίπεδο γεγονότος στο πραγματικό σημείο.

Σημείωση: Οι τύποι (2.7.53), (2.7.54) και (2.7.55) απαλείφθηκαν κατά την τελευταία τροποποίηση του παρόντος παραρτήματος.

Ειδικές μέθοδοι επεξεργασίας τμημάτων κύλισης επί του εδάφους, συμπεριλαμβανομένης της συνάρτησης κατευθυντικότητας του σημείου έναρξης κύλισης ΔSOR

Όταν πρόκειται για τμήματα κύλισης επί του εδάφους, τόσο για απογείωση όσο και για προσγείωση, εφαρμόζονται ειδικές μέθοδοι επεξεργασίας, οι οποίες περιγράφονται κατωτέρω.

Η συνάρτηση κατευθυντικότητας του σημείου έναρξης κύλισης ΔSOR

Ο θόρυβος αεριωθούμενων αεροσκαφών, ιδίως δε εκείνων που είναι εφοδιασμένα με κινητήρες διπλής ροής οι οποίοι έχουν χαμηλότερο λόγο διακλάδωσης της ροής, παρουσιάζει λοβοειδές πρότυπο ακτινοβολίας στο οπίσθιο τόξο, το οποίο είναι χαρακτηριστικό του ήχου των καυσαερίων της αεριοπροώθησης. Το πρότυπο αυτό οξύνεται ή αμβλύνεται με την αύξηση ή τη μείωση της ταχύτητας του αεριωθούμενου αεροσκάφους, αντίστοιχα. Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία για τις θέσεις παρατηρητή που βρίσκονται όπισθεν του σημείου έναρξης κύλισης, όταν πληρούνται και οι δύο προϋποθέσεις. Η επίδραση αυτή λαμβάνεται υπόψη βάσει της συνάρτησης κατευθυντικότητας Δ SOR .

Το σχήμα 2.7.ιη παρουσιάζει τη σχετική γεωμετρία. Η γωνία αζιμουθίου ψ μεταξύ του διαμήκους άξονα του αεροσκάφους και του διανύσματος προς τον παρατηρητή ορίζεται ως εξής

(2.7.47)

Η σχετική απόσταση q είναι αρνητική (βλ. σχήμα 2.7.ι), ώστε η ψ κυμαίνεται μεταξύ 0° όταν το αεροσκάφος κινείται με κατεύθυνση προς τα εμπρός και 180° όταν το αεροσκάφος κινείται με αντίστροφη κατεύθυνση.

Σχήμα 2.7.ιη

Γεωμετρία αεροσκάφους-παρατηρητή στο έδαφος για την εκτίμηση της διόρθωσης κατευθυντικότητας

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

(2.7.48)

όπου LTGR (dSOR ,90°) είναι το σύνολο του επιπέδου θορύβου από την κύλιση απογείωσης που δημιουργείται από όλα τα τμήματα της κύλισης απογείωσης σε σημειακή απόσταση dSOR πλευρικώς του σημείου SOR. Σε αποστάσεις dSOR μικρότερες της απόστασης κανονικοποίησης dSOR,0 , η συνάρτηση κατευθυντικότητας του σημείου SOR δίνεται από τον εξής τύπο:

[EUR-Lex]	αν 90° ≤ ψ < 148,4°	(2.7.49)
[EUR-Lex]	αν 148,4° ≤ ψ ≤ 180°	(2.7.50)

[EUR-Lex]	αν d SOR ≤ d SOR,0	(2.7.51)
[EUR-Lex]	αν d SOR > d SOR,0	(2.7.52)

Η απόσταση κανονικοποίησης dSOR,0 ισούται με 762 m (2 500 ft).

Μεταχείριση των δεκτών που βρίσκονται όπισθεν κάθε τμήματος κύλισης απογείωσης και προσγείωσης

Η ως άνω περιγραφόμενη συνάρτηση Δ SOR χρησιμοποιείται κυρίως για τον καθορισμό της επίδρασης της έντονης κατευθυντικότητας στο αρχικό τμήμα της κύλισης απογείωσης σε θέσεις όπισθεν του σημείου SOR (εφόσον βρίσκεται στο πλησιέστερο σημείο προς τους δέκτες, με τον υψηλότερο λόγο ταχύτητας αεριοπροώθησης προς ταχύτητα αεροσκάφους). Ωστόσο, η χρήση της ως άνω καθοριζόμενης Δ SOR καθίσταται «γενική» σε θέσεις που βρίσκονται όπισθεν κάθε επιμέρους τμήματος της κύλισης εδάφους, τόσο για την απογείωση όσο και για την προσγείωση, και συνεπώς όχι μόνο όπισθεν του σημείου SOR (όταν πρόκειται για απογείωση).

Οι παράμετροι dS και ψ υπολογίζονται σε σχέση με την έναρξη κάθε επιμέρους τμήματος κύλισης επί του εδάφους.

Το επίπεδο γεγονότος Lseg για μια θέση όπισθεν δεδομένου τμήματος κύλισης απογείωσης ή προσγείωσης υπολογίζεται έτσι ώστε να συνάδει με την τυποποίηση της συνάρτησης της Δ SOR : υπολογίζεται κατ' ουσίαν για το σημείο αναφοράς που βρίσκεται στην πλευρά του σημείου έναρξης του τμήματος, στην ίδια απόσταση ds με το πραγματικό σημείο, και προσαρμόζεται περαιτέρω με την Δ SOR προκειμένου να προκύψει το επίπεδο γεγονότος στο πραγματικό σημείο.

Αυτό σημαίνει ότι οι διάφοροι όροι διόρθωσης στις κάτωθι εξισώσεις χρησιμοποιούν τις γεωμετρικές παραμέτρους που αντιστοιχούν στο εν λόγω σημείο αναφοράς που βρίσκεται στην πλευρά του σημείου έναρξης:

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)

όπου Δ′ F είναι η μειωμένη μορφή του κλάσματος θορύβου που εκφράζεται στην εξίσωση (2.7.46) για την περίπτωση του q = 0 (εφόσον το σημείο αναφοράς βρίσκεται στην πλευρά του σημείου έναρξης) και λαμβάνοντας υπόψη ότι η dλ υπολογίζεται με τη χρήση της dS (όχι της dp ):

(2.7.55)

2.7.20. Επίπεδο θορύβου απλού γεγονότος L της κίνησης αεροσκαφών γενικής αεροπορίας

Η μέθοδος που περιγράφεται στην ενότητα 2.7.19 εφαρμόζεται σε ελικοφόρα αεροσκάφη γενικής αεροπορίας όταν αυτά αντιμετωπίζονται ως ελικοφόρα αεροσκάφη αναφορικά με τις επιδράσεις της εγκατάστασης των κινητήρων.

Η βάση δεδομένων ΑΝΡ περιλαμβάνει καταχωρίσεις για αρκετά αεροσκάφη γενικής αεροπορίας. Μολονότι αυτά είναι τα πιο συνηθισμένα αεροσκάφη γενικής αεροπορίας που βρίσκονται σε λειτουργία, ίσως υπάρχουν περιπτώσεις όπου κρίνεται σκόπιμη η χρήση συμπληρωματικών δεδομένων.

Όταν το συγκεκριμένο αεροσκάφος γενικής αεροπορίας δεν είναι γνωστό ή δεν περιλαμβάνεται στη βάση δεδομένων ANP, συνιστάται η χρήση των γενικότερων δεδομένων αεροσκαφών GASEPF και GASEPV, αντίστοιχα. Τα δεδομένα αυτά αναπαριστούν ένα μικρό μονοκινητήριο αεροσκάφος γενικής αεροπορίας με έλικες σταθερού και μεταβλητού βήματος, αντίστοιχα. Πίνακες με τις σχετικές καταχωρίσεις παρουσιάζονται στο παράρτημα Ι (πίνακες I-11 I-17).

2.7.21. Μέθοδος υπολογισμού του θορύβου ελικοπτέρων

Για τον υπολογισμό του θορύβου ελικοπτέρων, δύναται να χρησιμοποιηθεί η ίδια μέθοδος υπολογισμού με εκείνη που χρησιμοποιείται για αεροσκάφη σταθερών πτερύγων (όπως περιγράφεται στην ενότητα 2.7.14), υπό την προϋπόθεση ότι τα ελικόπτερα αντιμετωπίζονται ως ελικοφόρα αεροσκάφη και δεν εφαρμόζονται οι επιδράσεις της εγκατάστασης των κινητήρων που συνδέονται με τα αεριωθούμενα αεροσκάφη. Πίνακες με καταχωρίσεις για δύο διαφορετικά σύνολα δεδομένων παρουσιάζονται στο παράρτημα Ι (πίνακες I- 18 I- 27).

2.7.22. Θόρυβος που συνδέεται με τις λειτουργίες δοκιμής κινητήρα (προθέρμανσης), την τροχοδρόμηση και τις βοηθητικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής

Στις περιπτώσεις όπου κρίνεται ότι πρέπει να μοντελοποιηθεί ο θόρυβος που συνδέεται με τις δοκιμές κινητήρα και τις βοηθητικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, αυτό γίνεται σύμφωνα με το κεφάλαιο περί βιομηχανικού θορύβου. Αν και δεν ισχύει αυτό γενικά, ο θόρυβος από τις δοκιμές των κινητήρων αεροσκαφών (που ενίοτε αναφέρονται και ως «προθέρμανση») στους αερολιμένες δύναται να συμβάλει στις επιπτώσεις του θορύβου. Οι δοκιμές αυτές εκτελούνται συνήθως για μηχανολογικούς σκοπούς προκειμένου να ελεγχθούν οι επιδόσεις των κινητήρων, και στην περίπτωση αυτή τα αεροσκάφη είναι τοποθετημένα ασφαλώς μακριά από κτίρια, καθώς και από την κίνηση άλλων αεροσκαφών, οχημάτων και/ή προσωπικού για την αποφυγή των ζημιών που οφείλονται στο ωστικό κύμα της αεριοπροώθησης.

Για λόγους περαιτέρω ασφάλειας και ελέγχου του θορύβου, οι αερολιμένες, ιδίως δε εκείνοι που διαθέτουν εγκαταστάσεις συντήρησης όπου ίσως εκτελούνται συχνές δοκιμές κινητήρων, μπορούν να εγκαταστήσουν τις λεγόμενες «περιοχές θορύβου» (noise pens), δηλαδή κλειστούς χώρους που καλύπτονται στις τρεις πλευρές τους και είναι ειδικά σχεδιασμένοι για να ανακλούν και να απάγουν το ωστικό κύμα της αεριοπροώθησης και τον θόρυβο. Η έρευνα που αφορά τις επιπτώσεις του θορύβου από αυτές τις εγκαταστάσεις, ο οποίος δύναται να εξασθενεί και να μειώνεται περαιτέρω με τη χρήση πρόσθετων αναχωμάτων ή ηχοπετασμάτων επαρκούς μεγέθους, διενεργείται καλύτερα όταν οι περιοχές θορύβου αντιμετωπίζονται ως πηγή βιομηχανικού θορύβου με τη χρήση κατάλληλου μοντέλου διάδοσης του θορύβου και του ήχου.

2.7.23. Υπολογισμός σωρευτικών επιπέδων

Οι ενότητες 2.7.14 έως 2.7.19 περιγράφουν τον υπολογισμό του επιπέδου του ήχου απλού γεγονότος από την κίνηση ενός μεμονωμένου αεροσκάφους στη θέση ενός επιμέρους παρατηρητή. Το σύνολο της έκθεσης σε θόρυβο στη θέση αυτή υπολογίζεται αθροίζοντας τα επίπεδα γεγονότων όλων των κινήσεων αεροσκαφών που είναι σημαντικές ως προς τον θόρυβο, δηλαδή όλων των κινήσεων άφιξης και αναχώρησης που επηρεάζουν το αθροιστικό επίπεδο.

2.7.24. Σταθμισμένες ισοδύναμες ηχοστάθμες

Οι χρονικά σταθμισμένες ισοδύναμες ηχοστάθμες, που αντιπροσωπεύουν όλη τη λαμβανόμενη σημαντική ηχητική ενέργεια από αεροσκάφη, εκφράζονται με γενικό τρόπο με τον τύπο

(2.7.56)

Η άθροιση αυτή εκτελείται για όλα τα N ηχητικά γεγονότα διάστημα T 0 στα οποία εφαρμόζεται ο δείκτης θορύβου. LE,i είναι το επίπεδο έκθεσης σε θόρυβο απλού γεγονότος του i-οστού ηχητικού γεγονότος. gi είναι ο συντελεστής στάθμισης που εξαρτάται από την περίοδο της ημέρας (συνήθως ορίζεται για τις περιόδους της ημέρας, του βραδιού και της νύχτας). Ουσιαστικά gi είναι ένας πολλαπλασιαστής για τον αριθμό των πτήσεων που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια συγκεκριμένων περιόδων. Η σταθερά C δύναται να έχει διάφορες σημασίες (σταθερά κανονικοποίησης, εποχική προσαρμογή κ.λπ.).

Χρησιμοποιώντας τη σχέση

όπου Δi είναι η στάθμιση σε ντεσιμπέλ για την i-οστή περίοδο, η εξίσωση 2.7.56 μπορεί να αναδιαταχθεί ως εξής:

(2.7.57)

δηλαδή η στάθμιση βάσει της περιόδου της ημέρας εκφράζεται βάσει αντιστάθμισης πρόσθετου επιπέδου.

2.7.25. Ο σταθμισμένος αριθμός λειτουργιών

Το σωρευτικό επίπεδο θορύβου εκτιμάται αθροίζοντας τις συνεισφορές όλων των διαφόρων τύπων ή των κατηγοριών αεροσκαφών που χρησιμοποιούν τα διάφορα ίχνη πτήσης τα οποία αποτελούν το σενάριο του αερολιμένα.

Για την περιγραφή αυτής της διαδικασίας άθροισης χρησιμοποιούνται οι εξής δείκτες:

i	ο δείκτης για τον τύπο ή την κατηγορία αεροσκάφους

j	ο δείκτης για το ίχνος ή υποΐχνος πτήσης (εάν ορίζονται υποΐχνη)

k	ο δείκτης για το τμήμα του ίχνους πτήσης

Πολλοί δείκτες θορύβου —ιδίως οι ισοδύναμες ηχοστάθμες— περιλαμβάνουν στον ορισμό τους συντελεστές στάθμισης gi για συγκεκριμένες περιόδους της ημέρας (εξίσωση 2.7.56 και 2.7.57).

Η διαδικασία άθροισης δύναται να απλοποιηθεί με την εφαρμογή «σταθμισμένου αριθμού λειτουργιών»

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

(2.7.58)

Οι τιμές Nij αναπαριστούν τους αριθμούς λειτουργιών του τύπου ή της κατηγορίας αεροσκάφους i επί το ίχνος (ή το υποΐχνος) j κατά τη διάρκεια της περιόδου της ημέρας, του βραδιού και της νύχτας, αντίστοιχα ( 28 ).

Βάσει της εξίσωσης 2.7.57, η (γενική) σωρευτική ισοδύναμη ηχοστάθμη Leq στο σημείο του παρατηρητή (x, y) είναι

(2.7.59)

T 0 είναι η χρονική περίοδος αναφοράς. Εξαρτάται, όπως και οι συντελεστές στάθμισης gi , από τον συγκεκριμένο ορισμό του χρησιμοποιούμενου σταθμισμένου δείκτη (π.χ. LDEN ). LE,ijk είναι η συμβολή στο επίπεδο θορύβου απλού γεγονότος από το τμήμα k του ίχνους ή του υποΐχνους j από τη λειτουργία αεροσκάφους κατηγορίας i. Η εκτίμηση του LE,ijk περιγράφεται λεπτομερώς στις ενότητες 2.7.14 έως 2.7.19.

2.7.26. Υπολογισμός και βελτίωση πρότυπου πλέγματος

Όταν οι ισοθορυβικές καμπύλες λαμβάνονται μέσω παρεμβολής μεταξύ τιμών δείκτη στα σημεία πλέγματος με ορθογώνια κενά, η ακρίβειά τους εξαρτάται από την επιλογή των κενών του πλέγματος (ή του μεγέθους των ανοιγμάτων του) ΔG , ιδίως δε σε κυψέλες όπου οι μεγάλες βαθμίδες της χωρικής κατανομής του δείκτη προκαλούν μεγάλη καμπυλότητα στις ισοθορυβικές καμπύλες (βλ. σχήμα 2.7.ιθ). Τα σφάλματα παρεμβολής μειώνονται με τη μείωση του μεγέθους των κενών του πλέγματος, αλλά εφόσον αυτό αυξάνει τον αριθμό των σημείων του πλέγματος, αυξάνεται ο χρόνος υπολογισμού. Η βελτιστοποίηση ενός κανονικού δικτύου πλέγματος προϋποθέτει την εξισορρόπηση της ακρίβειας μοντελοποίησης και του χρόνου λειτουργίας.

Σχήμα 2.7.ιθ

Πρότυπο πλέγμα και βελτίωση πλέγματος

Μια αξιοσημείωτη βελτίωση των υπολογιστικών επιδόσεων που αποφέρει ακριβέστερα αποτελέσματα συνίσταται στη χρήση ακανόνιστου πλέγματος για τη βελτίωση της παρεμβολής σε κρίσιμες κυψέλες. Η τεχνική αυτή, που απεικονίζεται στο σχήμα 2.7.ιθ, συνίσταται στην πύκνωση του πλέγματος τοπικά, αφήνοντας τον κύριο όγκο του πλέγματος αμετάβλητο. Αυτό είναι πολύ απλό και επιτυγχάνεται με τα εξής βήματα:

Ορίζεται μια διαφορά κατωφλίου βελτίωσης ΔLR για τον δείκτη θορύβου.

Υπολογίζεται το βασικό πλέγμα για διάσταση κενού ΔG.

Ελέγχονται οι διαφορές ΔL των τιμών του δείκτη μεταξύ παρακείμενων κόμβων του πλέγματος.

Εάν υπάρχουν τυχόν διαφορές ΔL > ΔLR, ορίζεται νέο πλέγμα με διάσταση κενού ΔG /2 και εκτιμώνται τα επίπεδα των νέων κόμβων με τον εξής τρόπο:

αν

ΔL ≤ ΔLR

η νέα τιμή υπολογιζεται

με γραμμική παρεμβολή από τους παρακείμενους κόμβους

ΔL > ΔLR

εντελώς εξ υπαρχής από τα βασικά εισαγόμενα δεδομένα

Επαναλαμβάνονται τα στάδια 1-4 μέχρις ότου καταστούν όλες οι διαφορές μικρότερες από τη διαφορά κατωφλίου.

Εκτιμώνται οι ισοθορυβικές καμπύλες μέσω γραμμικής παρεμβολής.

Εάν το φάσμα των τιμών του δείκτη πρέπει να αθροιστεί με άλλες τιμές (π.χ. κατά τον υπολογισμό σταθμισμένων δεικτών μέσω άθροισης διακριτών ισοθορυβικών καμπυλών για την ημέρα, το βράδυ και τη νύχτα), απαιτείται προσοχή προκειμένου να εξασφαλιστεί ότι τα επιμέρους πλέγματα θα είναι πανομοιότυπα.

2.7.27. Χρήση εναλλασσόμενων πλεγμάτων

Σε πολλές περιπτώσεις στην πράξη, το ακριβές σχήμα μιας ισοθορυβικής καμπύλης τείνει να είναι συμμετρικό ως προς ένα ίχνος επί του εδάφους. Ωστόσο, εάν η κατεύθυνση του ίχνους αυτού δεν έχει ευθυγραμμιστεί με το πλέγμα υπολογισμού, αυτό δύναται να οδηγήσει σε ασύμμετρο σχήμα της καμπύλης.

Σχήμα 2.7.κ

Χρήση εναλλασσόμενου πλέγματος

Ο άμεσος τρόπος για να αποφευχθεί αυτή η επίδραση είναι να συμπτυχθεί το πλέγμα. Ωστόσο, αυτό αυξάνει τον χρόνο υπολογισμού. Μια λεπτομερέστερη λύση είναι η περιστροφή του πλέγματος υπολογισμού έτσι ώστε η κατεύθυνσή του να είναι παράλληλη προς τα κύρια ίχνη επί του εδάφους (δηλαδή συνήθως παράλληλη προς τον κύριο διάδρομο προσγείωσης-απογείωσης). Το σχήμα 2.7.κ παρουσιάζει την επίδραση αυτής της περιστροφής του πλέγματος στο σχήμα της ισοθορυβικής καμπύλης.

2.7.28. Εντοπισμός ισοθορυβικών καμπυλών

Ένας πολύ αποδοτικός από πλευράς χρόνου αλγόριθμος, που εξαλείφει την ανάγκη υπολογισμού ενός πλήρους φάσματος πλέγματος των τιμών του δείκτη και ο οποίος αυξάνει ελάχιστα την υπολογιστική περιπλοκότητα, συνίσταται στον εντοπισμό της διαδρομής της ισοθορυβικής καμπύλης, σημείο προς σημείο. Η επιλογή αυτή απαιτεί την εκτέλεση και την επανάληψη δύο βασικών βημάτων (βλ. σχήμα 2.7.κα):

Σχήμα 2.7.κα

Έννοια του αλγορίθμου εντοπισμού

Το βήμα 1 αποσκοπεί στην ανεύρεση ενός αρχικού σημείου P1 στην ισοθορυβική καμπύλη. Αυτό γίνεται υπολογίζοντας τα επίπεδα του δείκτη θορύβου L σε ισαπέχοντα βήματα κατά μήκος μιας «ακτίνας αναζήτησης» που αναμένεται να τέμνει την απαιτούμενη ισοθορυβική καμπύλη του επιπέδου LC . Όταν τέμνεται η ισοθορυβική καμπύλη, η διαφορά δ = LC – L αλλάζει πρόσημο. Εάν συμβεί αυτό, το πλάτος του βήματος κατά μήκος της ακτίνας μειώνεται κατά το ήμισυ και η κατεύθυνση της αναζήτησης αντιστρέφεται. Αυτό γίνεται μέχρις ότου η δ καταστεί μικρότερη από προκαθορισμένο κατώφλι ακριβείας.

Το βήμα 2, που επαναλαμβάνεται ωσότου οριστεί με επαρκή σαφήνεια η ισοθορυβική καμπύλη, συνίσταται στην ανεύρεση του επόμενου σημείου στην ισοθορυβική καμπύλη LC , το οποίο βρίσκεται σε συγκεκριμένη ευθύγραμμη απόσταση r από το τρέχον σημείο. Κατά τη διάρκεια διαδοχικών γωνιακών βημάτων, υπολογίζονται τα επίπεδα του δείκτη και οι διαφορές δ στα άκρα διανυσμάτων που περιγράφουν ένα τόξο με ακτίνα r. Με παρόμοια μείωση κατά το ήμισυ και αντιστροφή των βαθμίδων αύξησης, αυτή τη φορά προς τις κατευθύνσεις του διανύσματος, καθορίζεται η επόμενη ισοθορυβική καμπύλη με προκαθορισμένη ακρίβεια.

Σχήμα 2.7.κβ

Γεωμετρικές παράμετροι που ορίζουν τις προϋποθέσεις για τον αλγόριθμο εντοπισμού

Επιβάλλονται ορισμένοι περιορισμοί προκειμένου να εξασφαλιστεί ότι η εκτίμηση της ισοθορυβικής καμπύλης γίνεται με επαρκή βαθμό ακρίβειας (βλ. σχήμα 2.7.κβ):

Το μήκος της χορδής Δc (η απόσταση μεταξύ δύο σημείων της ισοθορυβικής καμπύλης) βρίσκεται εντός διαστήματος [Δcmin, Δcmax ], π.χ. [10 m, 200 m].

Ο λόγος του μήκους μεταξύ δύο παρακείμενων χορδών των μηκών Δcn και Δcn + 1 περιορίζεται, π.χ. 0,5 < Δcn /Δcn + 1 < 2.

Όσον αφορά την κατάλληλη προσαρμογή του μήκους της χορδής στην καμπυλότητα της ισοθορυβικής καμπύλης, πρέπει να πληρούνται οι εξής προϋποθέσεις:

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

όπου φ n είναι η διαφορά των κατευθύνσεων χορδής.

Η πείρα όσον αφορά τον αλγόριθμο αυτόν έχει καταδείξει ότι, κατά μέσον όρο, πρέπει να υπολογιστούν από 2 έως 3 τιμές του δείκτη προκειμένου να καθοριστεί μια ισοθορυβική καμπύλη με ακρίβεια ανώτερη των 0,01 dB.

Ιδίως κατά τον υπολογισμό μεγάλων ισοθορυβικών καμπυλών, ο αλγόριθμος αυτός επιταχύνει θεαματικά τον χρόνο υπολογισμού. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η εφαρμογή του απαιτεί πείρα, ιδίως όταν μια ισοθορυβική καμπύλη υποδιαιρείται σε διακριτές νησίδες.

2.8. Έκθεση σε θόρυβο

Προσδιορισμός της περιοχής που είναι εκτεθειμένη σε θόρυβο

Η εκτίμηση της περιοχής που είναι εκτεθειμένη σε θόρυβο βασίζεται σε σημεία αξιολόγησης του θορύβου σε ύψος 4 m ± 0,2 πάνω από το έδαφος, τα οποία αντιστοιχούν στα σημεία δεκτών, όπως ορίζονται στις ενότητες 2.5, 2.6 και 2.7, υπολογιζόμενα σε πλέγμα για μεμονωμένες πηγές.

Τα σημεία πλέγματος που βρίσκονται εντός κτιρίων συσχετίζονται με αποτέλεσμα επιπέδου θορύβου, με τον ορισμό των πλέον ήσυχων παρακείμενων σημείων δέκτη θορύβου εκτός κτιρίων, εκτός από τον αεροπορικό θόρυβο, όπου ο υπολογισμός πραγματοποιείται χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η παρουσία κτιρίων και στην οποία περίπτωση χρησιμοποιείται άμεσα το σημείο δέκτη θορύβου που βρίσκεται εντός του κτιρίου.

Ανάλογα με την ανάλυση του πλέγματος, η αντίστοιχη περιοχή συσχετίζεται με κάθε σημείο υπολογισμού στο πλέγμα. Για παράδειγμα, με πλέγμα 10 m x 10 m, κάθε σημείο αξιολόγησης αντιπροσωπεύει περιοχή 100 τετραγωνικών μέτρων που είναι εκτεθειμένη στο υπολογιζόμενο επίπεδο θορύβου.

Ορισμός σημείων αξιολόγησης του θορύβου σε κτίρια που δεν περιέχουν κατοικίες

Η εκτίμηση της έκθεσης των κτιρίων που δεν περιέχουν κατοικίες, όπως σχολεία και νοσοκομεία, στον θόρυβο βασίζεται σε σημεία αξιολόγησης του θορύβου σε ύψος 4 ± 0,2 m πάνω από το έδαφος, τα οποία αντιστοιχούν στα σημεία δεκτών όπως ορίζονται στις ενότητες 2.5, 2.6 και 2.7.

Για την εκτίμηση των κτιρίων που δεν περιέχουν κατοικίες και είναι εκτεθειμένα σε αεροπορικό θόρυβο, κάθε κτίριο συνδέεται με το πιο θορυβώδες σημείο δέκτη θορύβου που βρίσκεται εντός του ίδιου του κτιρίου ή, εάν δεν υπάρχει, στο πλέγμα γύρω από το κτίριο.

Για την εκτίμηση των κτιρίων που δεν περιέχουν κατοικίες και είναι εκτεθειμένα σε πηγές θορύβου που βρίσκονται επί του εδάφους, τα σημεία δεκτών τοποθετούνται σε απόσταση περίπου 0,1 m μπροστά από τις προσόψεις των κτιρίων. Οι ανακλάσεις από την υπό εξέταση πρόσοψη εξαιρούνται από τον υπολογισμό. Στη συνέχεια, το κτίριο συνδέεται με το πιο θορυβώδες σημείο δέκτη στις προσόψεις του.

Προσδιορισμός των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες εκτεθειμένες σε θόρυβο

Για την εκτίμηση της έκθεσης των κατοικιών σε θόρυβο και της έκθεσης των ατόμων που ζουν σε κατοικίες, πρέπει να εξετάζονται μόνο κτίρια κατοικιών. Δεν πρέπει να συσχετίζονται κατοικίες ή άτομα με άλλα κτίρια, τα οποία δεν χρησιμοποιούνται για κατοικία, όπως κτίρια που χρησιμοποιούνται αποκλειστικά ως σχολεία, νοσοκομεία, κτίρια γραφείων και εργοστάσια. Ο συσχετισμός των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες με κτίρια κατοικιών βασίζεται στα πλέον πρόσφατα επίσημα στοιχεία (ανάλογα με τους σχετικούς κανονισμούς του κράτους μέλους).

Ο αριθμός των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες, σε κτίρια κατοικιών, αποτελούν σημαντικές ενδιάμεσες παραμέτρους για την εκτίμηση της έκθεσης σε θόρυβο. Δυστυχώς, τα στοιχεία για τις παραμέτρους αυτές δεν είναι πάντα διαθέσιμα. Κάτωθι διευκρινίζεται πώς οι παράμετροι αυτές δύνανται να εξαχθούν βάσει δεδομένων που δύνανται να βρεθούν ευκολότερα.

Τα σύμβολα που χρησιμοποιούνται κατωτέρω είναι:

BA = base area of the building (βασική έκταση του κτιρίου)

DFS = dwelling floor space (εμβαδόν κατοικίας)

DUFS = dwelling unit floor space (εμβαδόν μονάδας κατοικίας)

H = height of the building (ύψος του κτιρίου)

FSI = dwelling floor space per person living in dwellings (εμβαδόν κατοικίας ανά άτομο που ζει σε κατοικίες)

Dw = number of dwellings (αριθμός κατοικιών)

Inh = number of people living in dwellings (αριθμός ατόμων που ζουν σε κατοικίες)

NF = number of floors (αριθμός ορόφων)

V = volume of residential buildings (όγκος κτιρίων κατοικιών)

Για τον υπολογισμό του αριθμού των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες, χρησιμοποιείται η ακόλουθη διαδικασία της περίπτωσης 1 ή της περίπτωσης 2 ανάλογα με τη διαθεσιμότητα των δεδομένων.

Περίπτωση 1: τα δεδομένα σχετικά με τον αριθμό των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες είναι διαθέσιμα

1Α:

Ο αριθμός των ατόμων που ζουν σε κατοικίες είναι γνωστός ή έχει εκτιμηθεί βάσει του αριθμού των μονάδων κατοικίας. Στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός των ατόμων που ζουν σε κατοικίες για το κτίριο ισούται με το άθροισμα του αριθμού των ατόμων που ζουν σε όλες τις μονάδες κατοικίας του κτιρίου:

(2.8.1)

1Β:

Ο αριθμός των κατοικιών ή των ατόμων που ζουν σε κατοικίες είναι γνωστός μόνο για οντότητες μεγαλύτερες του ενός κτιρίου, π.χ. περιοχές απογραφής, συνοικίες ή έναν ολόκληρο δήμο. Στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός των κατοικιών ή των ατόμων που ζουν σε κατοικίες για το κτίριο εκτιμάται βάσει του όγκου του:

(2.8.2α)

(2.8.2β)

Ο δείκτης «total» (σύνολο) αφορά εν προκειμένω την αντίστοιχη υπό εξέταση οντότητα. Ο όγκος του κτιρίου ισούται με το γινόμενο του εμβαδού βάσης του επί το ύψος του:

Vbuilding = BAbuilding x Hbuilding

(2.8.3)

Εάν δεν είναι γνωστό το ύψος του κτιρίου, εκτιμάται βάσει του αριθμού των ορόφων του NFbuilding , θεωρώντας ότι το μέσο ύψος ορόφου είναι 3 m:

Hbuilding = NFbuilding x 3m

(2.8.4)

Εάν δεν είναι γνωστός ούτε ο αριθμός των ορόφων, χρησιμοποιείται μια προκαθορισμένη τιμή για τον αριθμό ορόφων, η οποία θεωρείται αντιπροσωπευτική για την περιοχή ή τον δήμο. Ο συνολικός όγκος των κτιρίων κατοικίας στην υπό εξέταση οντότητα Vtotal υπολογίζεται ως το άθροισμα των όγκων όλων των κτιρίων κατοικίας της οντότητας:

(2.8.5)

(2.8.5)

Περίπτωση 2: δεν υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα σχετικά με τον αριθμό των ατόμων που ζουν σε κατοικίες

Στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός των ατόμων που ζουν σε κατοικίες υπολογίζεται βάσει του μέσου εμβαδού κατοικίας ανά άτομο που ζει σε κατοικίες FSI. Εάν δεν είναι γνωστή η παράμετρος αυτή, χρησιμοποιείται μια προεπιλεγμένη τιμή.

2Α:

Το εμβαδόν του χώρου κατοικίας είναι γνωστό βάσει των μονάδων κατοικίας.

Στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός των ατόμων που ζουν σε κάθε μονάδα κατοικίας υπολογίζεται ως εξής:

(2.8.6)

Ο συνολικός αριθμός των ατόμων που ζουν σε κατοικίες για το κτίριο δύναται να εκτιμηθεί όπως και στην περίπτωση 1Α.

2Β:

Το εμβαδόν του χώρου κατοικίας είναι γνωστό για το σύνολο του κτιρίου, ήτοι είναι γνωστό το άθροισμα των εμβαδών χώρων κατοικίας όλων των μονάδων κατοικίας του κτιρίου.

Στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός των ατόμων που ζουν σε κατοικίες υπολογίζεται ως εξής:

(2.8.7)

2Γ:

Το εμβαδόν του χώρου κατοικίας είναι γνωστό μόνο για οντότητες μεγαλύτερες του ενός κτιρίου, π.χ. περιοχές απογραφής, συνοικίες ή έναν ολόκληρο δήμο.

Στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός των ατόμων που ζουν σε κατοικίες για το κτίριο εκτιμάται βάσει του όγκου του κτιρίου όπως περιγράφεται στην περίπτωση 1Β, ενώ ο συνολικός αριθμός των ατόμων που ζουν σε κατοικίες εκτιμάται ως εξής:

(2.8.8)

2Δ:

Το εμβαδόν χώρου κατοικίας είναι άγνωστο.

Στην περίπτωση αυτή, ο αριθμός των ατόμων που ζουν σε κατοικίες για το κτίριο εκτιμάται όπως περιγράφεται στην περίπτωση 2Β, ενώ το εμβαδόν χώρου κατοικίας εκτιμάται ως εξής:

(2.8.9)

DFSbuilding = BAbuilding x 0.8 x NFbuilding

(2.8.9)

Ο συντελεστής 0,8 είναι ο συντελεστής μετατροπής μεικτού εμβαδού → εμβαδόν χώρου κατοικίας. Εάν είναι γνωστό ότι υπάρχει διαφορετικός συντελεστής που είναι αντιπροσωπευτικός για την περιοχή, τότε χρησιμοποιείται και τεκμηριώνεται σαφώς αυτός αντί του προαναφερθέντος συντελεστή. Εάν δεν είναι γνωστός ο αριθμός των ορόφων του κτιρίου, τότε υπολογίζεται βάσει του ύψους του κτιρίου, Hbuilding , με τον οποίο υπολογισμό προκύπτει συνήθως μη ακέραιος αριθμός ορόφων:

(2.8.10)

Εάν δεν είναι γνωστό ούτε το ύψος του κτιρίου ούτε ο αριθμός ορόφων, τότε χρησιμοποιείται μια προεπιλεγμένη τιμή για τον αριθμό ορόφων αντιπροσωπευτική για την περιοχή ή το δήμο.

Ορισμός σημείων αξιολόγησης του θορύβου σε κατοικίες και άτομα που ζουν σε κατοικίες

Η εκτίμηση της έκθεσης των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες στον θόρυβο βασίζεται σε σημεία αξιολόγησης του θορύβου σε ύψος 4 ± 0,2 m πάνω από το έδαφος, τα οποία αντιστοιχούν στα σημεία δεκτών όπως ορίζονται στις ενότητες 2.5, 2.6 και 2.7.

Για τον υπολογισμό του αριθμού των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες, όσον αφορά τον αεροπορικό θόρυβο, όλες οι κατοικίες και τα άτομα που ζουν σε κατοικίες ενός κτιρίου συνδέονται με το πιο θορυβώδες σημείο δέκτη θορύβου που βρίσκεται εντός του ίδιου του κτιρίου ή, εάν δεν υπάρχει, στο πλέγμα γύρω από το κτίριο.

Για τον υπολογισμό του αριθμού των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες, όσον αφορά πηγές θορύβου που βρίσκονται επί του εδάφους, τα σημεία δεκτών τοποθετούνται σε απόσταση περίπου 0,1 m μπροστά από τις προσόψεις κτιρίων κατοικιών. Οι ανακλάσεις από την υπό εξέταση πρόσοψη εξαιρούνται από τον υπολογισμό. Για τον εντοπισμό των σημείων δεκτών, χρησιμοποιείται η ακόλουθη διαδικασία της περίπτωσης 1 ή της περίπτωσης 2.

Περίπτωση 1: προσόψεις που υποδιαιρούνται σε τακτά διαστήματα σε κάθε πρόσοψη

[EUR-Lex] Σχήμα 2.8.α
Παράδειγμα θέσης σημείων δεκτών γύρω από ένα κτίριο με χρήση της διαδικασίας της περίπτωσης 1

α)

Τα τμήματα που έχουν μήκος άνω των 5 m υποδιαιρούνται σε τακτά διαστήματα με το μεγαλύτερο δυνατό μήκος, το οποίο όμως δεν υπερβαίνει τα 5 m. Τα σημεία δεκτών τοποθετούνται στο μέσο του κάθε τακτού διαστήματος.

β)

Τα εναπομείναντα τμήματα μήκους άνω των 2,5 m αναπαρίστανται από ένα σημείο δέκτη στο μέσο κάθε τμήματος.

γ)

Τα εναπομείναντα παρακείμενα τμήματα συνολικού μήκους άνω των 5 m θεωρούνται πολυγραμμικά αντικείμενα κατά τρόπο παρόμοιο με αυτόν που περιγράφεται στα στοιχεία α) και β).

Περίπτωση 2: προσόψεις που υποδιαιρούνται σε καθορισμένη απόσταση από το αρχικό σημείο του πολυγώνου

[EUR-Lex] Σχήμα 2.8.β
Παράδειγμα θέσης σημείων δεκτών γύρω από ένα κτίριο με χρήση της διαδικασίας της περίπτωσης 2

α)

Οι προσόψεις εξετάζονται χωριστά ή υποδιαιρούνται ανά 5 m από τη θέση έναρξης και μετά, με τη θέση δέκτη να τοποθετείται στο μέσον του ημίσεος της απόστασης της πρόσοψης ή του τμήματος των 5 m.

β)

Όσον αφορά το εναπομείναν τμήμα, το σημείο δέκτη βρίσκεται στο μέσο του.

Ορισμός κατοικιών και ατόμων που ζουν σε κατοικίες σε σημεία δεκτών

Όταν υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία σχετικά με τη θέση των κατοικιών στο περίγραμμα του κτιρίου, η εν λόγω κατοικία και τα άτομα που ζουν στην εν λόγω κατοικία συσχετίζονται με το σημείο δέκτη στην πιο εκτεθειμένη πρόσοψη της εν λόγω κατοικίας. Για παράδειγμα, για μονοκατοικίες πανταχόθεν ελεύθερες, ημιελεύθερα σπίτια και μεζονέτες, ή πολυκατοικίες, όπου είναι γνωστή η εσωτερική κατάτμηση του κτιρίου, ή για κτίρια που έχουν εμβαδό που καταδεικνύει την ύπαρξη μίας κατοικίας ανά όροφο ή για κτίρια που έχουν εμβαδό και ύψος που καταδεικνύουν την ύπαρξη μίας κατοικίας ανά κτίριο.

Όταν δεν υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία σχετικά με τη θέση των κατοικιών στο περίγραμμα του κτιρίου, όπως εξηγείται ανωτέρω, χρησιμοποιείται μία από τις δύο ακόλουθες μεθόδους, κατά περίπτωση, για κάθε κτίριο χωριστά για την εκτίμηση της έκθεσης σε θόρυβο των κατοικιών και των ατόμων σε κατοικίες εντός των κτιρίων.

α)

Τα διαθέσιμα στοιχεία δείχνουν ότι οι κατοικίες είναι διατεταγμένες εντός της πολυκατοικίας με τέτοιον τρόπο ώστε να έχουν μία μόνο πρόσοψη εκτεθειμένη σε θόρυβο

Στην περίπτωση αυτή, η σύνδεση του αριθμού των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες με τα σημεία δεκτών σταθμίζεται βάσει του μήκους της αναπαριστώμενης πρόσοψης, σύμφωνα με τη διαδικασία της περίπτωσης 1 ή της περίπτωσης 2, έτσι ώστε το άθροισμα όλων των σημείων δεκτών να αναπαριστά τον συνολικό αριθμό των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες που συσχετίζονται με το κτίριο.

β)

Τα διαθέσιμα στοιχεία δείχνουν ότι οι κατοικίες είναι διατεταγμένες εντός της πολυκατοικίας με τέτοιον τρόπο ώστε περισσότερες από μία προσόψεις να είναι εκτεθειμένες σε θόρυβο ή δεν υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία σχετικά με τον αριθμό των προσόψεων των κατοικιών που είναι εκτεθειμένες σε θόρυβο.

Στην περίπτωση αυτή, για κάθε κτίριο, το σύνολο των σχετικών θέσεων του δέκτη διαιρείται σε ένα κατώτερο και ένα ανώτερο ήμισυ με βάση τη διάμεση ( 29 ) τιμή των υπολογιζόμενων επιπέδων εκτίμησης για κάθε κτίριο. Σε περίπτωση περιττού αριθμού σημείων δεκτών, εφαρμόζεται η διαδικασία, εξαιρουμένης της θέσης του δέκτη με το χαμηλότερο επίπεδο θορύβου.

Για κάθε σημείο δέκτη στο ανώτερο ήμισυ του συνόλου δεδομένων, ο αριθμός των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες κατανέμεται ισομερώς, έτσι ώστε το άθροισμα όλων των σημείων δεκτών στο ανώτερο ήμισυ του συνόλου δεδομένων να αναπαριστά τον συνολικό αριθμό των κατοικιών και των ατόμων που ζουν σε κατοικίες. Δεν θα συσχετίζονται κατοικίες ή άτομα που ζουν σε κατοικίες σε δέκτες στο κατώτερο ήμισυ του συνόλου δεδομένων ( 30 ).

3. ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΙΣΟΔΟΥ

Τα κατάλληλα δεδομένα εισόδου που χρησιμοποιούνται για τις μεθόδους που περιγράφονται ανωτέρω δίνονται στα προσαρτήματα ΣΤ έως Θ.

Σε περιπτώσεις όπου τα δεδομένα εισόδου που δίνονται στα προσαρτήματα ΣΤ έως Θ δεν εφαρμόζονται ή προκαλούν αποκλίσεις από την πραγματική τιμή οι οποίες δεν πληρούν τους όρους που αναφέρονται στις ενότητες 2.1.2 και 2.6.2, δύνανται να χρησιμοποιηθούν άλλες τιμές, υπό την προϋπόθεση ότι τόσο οι τιμές αυτές όσο και η μεθοδολογία που χρησιμοποιείται για τη λήψη τους έχουν τεκμηριωθεί επαρκώς και έχει αποδειχθεί η καταλληλότητά τους. Οι πληροφορίες αυτές δημοσιοποιούνται.

4. ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ

Σε περιπτώσεις όπου, για οποιονδήποτε λόγο, διενεργούνται μετρήσεις, αυτές πρέπει να διενεργούνται σύμφωνα με τις αρχές που διέπουν τις μακροπρόθεσμες μέσες μετρήσεις που αναφέρονται στα πρότυπα ISO 1996-1:2003 και ISO 1996-2:2007 ή, όταν πρόκειται για θόρυβο αεροσκαφών, σύμφωνα με το πρότυπο ISO 20906:2009.

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ III ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ III

ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ

(οι οποίες αναφέρονται στο άρθρο 6 παράγραφος 3)

1. Καθορισμός επιβλαβών επιδράσεων

Για τους σκοπούς της αξιολόγησης των επιβλαβών επιδράσεων, εξετάζονται τα εξής:

—

ισχαιμική καρδιοπάθεια (IHD) που αντιστοιχεί στους κωδικούς BA40 έως BA6Z της διεθνούς ταξινόμησης ICD-11, όπως έχει καθοριστεί από την Παγκόσμια Οργάνωση Υγείας·

—

σημαντική ενόχληση (ΗΑ)·

—

σημαντική διαταραχή του ύπνου (HSD).

2. Υπολογισμός επιβλαβών επιδράσεων

Οι επιβλαβείς επιδράσεις υπολογίζονται με έναν από τους ακόλουθους τρόπους:

—

ως ο σχετικός κίνδυνος (RR) επιβλαβούς επίδρασης που ορίζεται ως

—

ως ο απόλυτος κίνδυνος (AR) επιβλαβούς επίδρασης που ορίζεται ως

2.1. IHD

Για τον υπολογισμό του σχετικού κινδύνου RR, όσον αφορά την επιβλαβή επίδραση στην ισχαιμική καρδιοπάθεια και ως προς την επίπτωση (i) , πρέπει να χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες σχέσεις δόσης-επίδρασης:

για τον θόρυβο από την οδική κυκλοφορία.

2.2. HA

Για τον υπολογισμό του απόλυτου κινδύνου AR, όσον αφορά την επιβλαβή επίδραση της HA, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες σχέσεις δόσης-επίδρασης:

για τον θόρυβο από την οδική κυκλοφορία·

για τον θόρυβο από τη σιδηροδρομική κυκλοφορία·

για τον θόρυβο από την εναέρια κυκλοφορία.

2.3. HSD

Για τον υπολογισμό του απόλυτου κινδύνου AR, όσον αφορά την επιβλαβή επίδραση της HSD, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες σχέσεις δόσης-επίδρασης:

για τον θόρυβο από την οδική κυκλοφορία·

για τον θόρυβο από τη σιδηροδρομική κυκλοφορία·

για τον θόρυβο από την εναέρια κυκλοφορία.

3. Αξιολόγηση επιβλαβών επιδράσεων

3.1.

Η έκθεση του πληθυσμού αξιολογείται ανεξάρτητα για κάθε πηγή θορύβου και για κάθε επιβλαβή επίδραση. Όταν οι ίδιοι άνθρωποι εκτίθενται ταυτόχρονα σε διαφορετικές πηγές θορύβου, οι επιβλαβείς επιδράσεις ενδέχεται, σε γενικές γραμμές, να μην σωρεύονται. Ωστόσο, οι εν λόγω επιδράσεις μπορούν να συγκριθούν για να αξιολογηθεί η σχετική σημασία κάθε θορύβου.

3.2.

Αξιολόγηση για την ισχαιμική καρδιοπάθεια (IHD)

3.2.1.

Για την ισχαιμική καρδιοπάθεια στην περίπτωση θορύβου από τη σιδηροδρομική και εναέρια κυκλοφορία, ο πληθυσμός που εκτίθεται σε επίπεδα άνω των κατάλληλων Lden επιπέδων εκτιμάται ότι υπόκειται σε αυξημένο κίνδυνο ισχαιμικής καρδιοπάθειας, αλλά δεν μπορεί να υπολογιστεί ο ακριβής αριθμός N κρουσμάτων ισχαιμικής καρδιοπάθειας.

3.2.2.

Για την ισχαιμική καρδιοπάθεια στην περίπτωση θορύβου από την οδική κυκλοφορία, η αναλογία κρουσμάτων της συγκεκριμένης επιβλαβούς επίδρασης στον πληθυσμό που εκτίθεται σε RR που υπολογίζεται ότι προκαλούνται από τον περιβαλλοντικό θόρυβο, προκύπτει, με πηγή θορύβου x (οδική κυκλοφορία), επιβλαβή επίδραση y (IHD) και επίπτωση i από τον τύπο:

όπου:

—

PAFx,y είναι η αποδοτέα αναλογία πληθυσμού,

—

το σύνολο των ζωνών θορύβου j προκύπτει από επιμέρους ζώνες που καλύπτουν περιοχή άνω των 5 dB (π.χ.: 50-51 dB, 51-52 dB, 52-53 dB κ.λπ. ή 50-54 dB, 55-59 dB, 60-64 dB κ.λπ.),

—

pj είναι το ποσοστό του πληθυσμού σε σχέση με τον συνολικό πληθυσμό P στην αξιολογούμενη περιοχή, το οποίο εκτίθεται στην j-ή ζώνη έκθεσης, που συνδέεται με έναν δεδομένο σχετικό κίνδυνο RR συγκεκριμένης επιβλαβούς επίδρασης RRj,x,y . Ο RRj,x,y υπολογίζεται με τη χρήση τύπων που περιγράφονται στο σημείο 2 του παρόντος παραρτήματος, για τη μεσαία τιμή κάθε ζώνης θορύβου (π.χ.: ανάλογα με τη διαθεσιμότητα των δεδομένων, στα 50,5 dB της ζώνης θορύβου που ορίζεται μεταξύ 50-51 dB, ή στα 52 dB για τη ζώνη θορύβου 50-54 dB).

3.2.3.

Για την ισχαιμική καρδιοπάθεια (IHD) στην περίπτωση θορύβου από την οδική κυκλοφορία, ο συνολικός αριθμός N των κρουσμάτων IHD (άτομα προσβληθέντα από την επιβλαβή επίδραση y· αριθμός των αποδοτέων κρουσμάτων) λόγω της πηγής x είναι:

Nx,y = PAFx,y,i * Iy * P (τύπος 11)

για τον θόρυβο της οδικής κυκλοφορίας.

όπου:

—

ο PAFx,y,i υπολογίζεται για την επίπτωση i,

—

Iy είναι η επίπτωση της ισχαιμικής καρδιοπάθειας στην αξιολογούμενη περιοχή, που μπορεί να ληφθεί από τις στατιστικές για την υγεία της περιοχής ή της χώρας στην οποία βρίσκεται η περιοχή,

—

P είναι ο συνολικός πληθυσμός της αξιολογούμενης περιοχής (το άθροισμα του πληθυσμού στις διάφορες ζώνες θορύβου).

3.3.

Για τη σημαντική ενόχληση (ΗΑ) και τη σημαντική διαταραχή του ύπνου (HSD) στην περίπτωση θορύβου από οδική, σιδηροδρομική και εναέρια κυκλοφορία, ο συνολικός αριθμός N ατόμων που προσβάλλονται από την επιβλαβή επίδραση y (αριθμός αποδοτέων κρουσμάτων) λόγω της πηγής x, για κάθε συνδυασμό πηγής θορύβου x (οδική, σιδηροδρομική ή εναέρια κυκλοφορία) και επιβλαβούς επίδρασης y (HA, HSD), είναι: