Analiza i ocena hałasu generowanego przez samolot

„Analiza i ocena hałasu generowanego przez samolot
wielozadaniowy F-16 oraz jego wpływ na środowisko”
Wojciech Misztal
Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za
strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Rozprawa
doktorska
powstała
w
konsekwencji
zidentyfikowania
potrzeby
modelowania hałasu, który jest wytwarzany przez silniki samolotów F-16. Problem związany
jest z funkcjonowaniem lotniska wojskowego Poznań – Krzesiny i zmianą floty powietrznej,
która nastąpiła w 2006r. Modernizacja lotniska i włączenie go do struktur międzynarodowych
NATO, spowodowały, że problem oddziaływania hałasu pochodzącego od samolotów
wielozadaniowych F-16 na otoczenie, uznano za niezwykle istotny i jednocześnie nadal
nierozpoznany i kontrowersyjny.
W pracy przeprowadzono analizę aktualnego stanu prawnego i normalizacji
w odniesieniu do nadzorowania hałasu lotniczego, z czego wyciągnięto wniosek o braku
jednoznacznych standardów dotyczących pomiarów i analizy hałasu pochodzącego
od statków powietrznych. Ponadto analiza dostępnych wyników badań hałasu lotniczego
(zarówno statków cywilnych, jak i wojskowych) doprowadziła autora do sformułowania
wniosków, że dotychczasowe pomiary hałasu lotniczego w Polsce i na świecie odnosiły się
przede wszystkim do hałasu słyszalnego przez człowieka, w dotychczasowych badaniach w
niewielkim stopniu zajmowano się badaniami hałasu wojskowych statków powietrznych, do
chwili
obecnej
nie
przeprowadzono
badań
silników
samolotów
wielozadaniowych
F-16 Block 52 jako źródła hałasu, a wyniki pomiarów ukierunkowane były przede wszystkim
na opracowanie zasięgów stref ograniczonego użytkowania. Nie podjęto się również
modelowania hałasu w kierunku rozpoznania możliwości wpływu wykonywanych operacji
powietrznych na poziom uciążliwości względem otoczenia lotniska.
Wobec powyższego autor dostrzegł potrzebę przeprowadzenia badań hałasu
generowanego przez silniki samolotów wielozadaniowych F-16 Block 52 w zakresie dźwięku
słyszalnego, co stało się podstawą do modelowania generowanego hałasu w oparciu
o warunki atmosferyczne. Ustalono główny cel pracy, którym była analiza i ocena wpływu
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
warunków atmosferycznych na poziom hałasu generowanego przez samolot wielozadaniowy
F-16 Block 52 oraz próba wykorzystania uzyskanych wyników do planowania lotów.
Badania związane z przedmiotem pracy wykonano w dwóch częściach. Pierwszą
część badań zrealizowano poprzez badania symulacyjne ukierunkowane na poszukiwanie
zależności pomiędzy hałasem generowanym przez samoloty wielozadaniowe a zmiennymi
warunkami atmosferycznymi. Druga część dotyczyła badań empirycznych, czyli pomiarów
poziomu dźwięku w wyznaczonych miejscach bezpośrednio pod ścieżką odlotową z lotniska
Poznań – Krzesiny,
co
ukierunkowane
było
na
weryfikację przydatności
programu
symulacyjnego i wyznaczenie błędu względnego aproksymacji.
Badania symulacyjne przeprowadzone zostały w sześciu etapach. Każdy z nich
odnosił się do poszczególnych parametrów atmosferycznych (zmiennych pojedynczo
w danej symulacji: ciśnienie, temperatura i wilgotność powietrza) zarówno dla pory letniej, jak
i zimowej. W pierwszej kolejności przeprowadzono analizę wyników w ramach każdego
badania symulacyjnego oddzielnie, a następnie dokonano porównania wyników tych
symulacji łącznie.
Badania empiryczne zostały przeprowadzone w trzech wybranych punktach
pomiarowych i polegały na pozyskaniu danych dotyczących wybranych wskaźników poziomu
hałasu w odniesieniu do pojedynczych operacji startu. Uwzględniając wyniki pomiarów
wykonano niezbędne obliczenia kolejnych wskaźników. W celu sprawdzenia poziomu
przybliżenia wartości symulowanych w programie INM do wartości uzyskanych poprzez
badania empiryczne, porównano ze sobą wartości uzyskane dla poszczególnych badań
i wyznaczono błąd względny aproksymacji.
Na podstawie przeprowadzonych badań i analiz ich wyników, sprecyzowano wnioski
końcowe dotyczące dominujących parametrów atmosferycznych wywierających wpływ na
poziom generowanego hałasu. W oparciu o zdefiniowane kryteria ustalono zalecenia
dotyczące planowania lotów samolotów wielozadaniowych F-16 Block 52 w oparciu
o warunki atmosferyczne, mające na celu ograniczanie szkodliwego wpływu na otoczenie
lotniska wojskowego Poznań – Krzesiny.
W końcowej części pracy sformułowano kierunki dalszych prac związanych w oceną
hałasu wokół lotniska wojskowego Poznań – Krzesiny.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego