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Lunedì 15 Gennaio 2018

Il rumore in fase di decollo degli aerei


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Analisi statistica sui valori dei parametri di volo che influiscono sul rumore immesso dagli aerei durante la fase di decollo: pubblicato un nuovo studio svolto presso l’aeroporto di Pisa

Si segnala che sulla rivista on line Applied Acoustics di Elsevier è presente l’articolo "A statistical evaluation on flight operational characteristics affecting aircraft noise during take-off" del Dott. Gaetano Licitra, Responsabile dell’Area Vasta Costa di ARPAT.

La riduzione del rumore aeronautico viene oggi considerata una della sfide più importanti da combattere al fine di assicurare migliori standard di vita per le popolazioni che abitano in contesti urbani in cui coesistono impianti aeroportuali. Il settore delle linee aeree risulta essere in costante crescita e la richiesta di un numero sempre maggiore di viaggiatori che si rivolgono a questo tipo di trasporto ha delle ricadute per quanto riguarda l’inquinamento acustico in prossimità degli aeroporti, causato in particolare dalle fasi di decollo dei velivoli.

Numerosi studi hanno indicato che una prolungata esposizione al rumore aeronautico può essere messa in relazione con l’insorgere di malattie cardiovascolari, perdita di udito, menomazioni alla nascita e la costante sensazione di fastidio generale.

Questo studio è stato condotto allo scopo di fornire dati utili agli operatori del settore identificando le variabili che maggiormente incidono sull’impatto acustico ai recettori, sulle quali si potrebbe operare per ottenere una sensibile riduzione del rumore durante le prime fasi di decollo.

Durante tali fasi il livello di emissione del rumore dei velivoli viene influenzata da diversi parametri i quali spesso sono causa delle fluttuazioni dei valori dei livelli di rumore registrati dai sistemi di monitoraggio. Tali fluttuazioni non sono dovute solo ai differenti velivoli che operano presso uno scalo, ma dipendono fortemente dalle impostazioni operative di volo adottate dal pilota per il decollo.

Scopo di questa ricerca è, attraverso un approccio statistico, indagare le relazioni che intercorrono tra le caratteristiche operative di volo durante le fasi di decollo degli aerei ed il rumore che ne deriva, al fine di selezionare i parametri sui quali i piloti possono intervenire per ottimizzare le procedure di decollo e ottenere quindi una riduzione e/o contenimento del rumore a terra.

Per impostare un’analisi corretta è stato tenuto conto del “peso effettivo” degli aerei al decollo, della distanza necessaria per il rullaggio, della velocità del velivolo al momento dello stacco da terra e della velocità durante la prima fase di salita. Nelle analisi sono state considerate anche altre variabili come la distanza sorgente-recettore e le condizioni meteo climatiche quali la temperatura e la densità dell’aria così come la velocità del vento contrario alla direzione di moto del velivolo.

La ricerca ha permesso di sviluppare e validare un metodo basato su un modello previsionale semplificato che consente la stima puntuale dei livelli di rumore aeronautico per ogni singolo decollo avendo come riferimento i dati forniti dal ADS-B (Automatic Dependant Surveillance – Broadcasted, è un sistema per il tracciamento dei voli alternativo o complementare ai sistemi radar tradizionali) e tenendo conto anche delle caratteristiche operative di volo che hanno effetto preminente sul rumore che impatta al suolo.

parametri utilizzati per lo studioI risultati ottenuti mostrano che i parametri che maggiormente incidono sul rumore immesso sono il peso al decollo, la distanza sorgente-osservatore e la velocità raggiunte dai velivoli nelle fasi immediatamente successive allo stacco da terra (vedi immagine a fianco).

Viene indicato inoltre che gli aerei più pesanti non sempre necessitano di una corsa al decollo più ampia: per raggiungere la velocità minima necessaria al decollo la spinta può essere incrementata. Distanze più lunghe percorse in pista, a meno di condizioni meteorologiche e/od operative particolarmente sfavorevoli, corrispondono probabilmente a politiche di risparmio carburante.

Dalle analisi effettuate si evince che gli aerei che coprono maggiori distanze di rullaggio raggiungono altezze inferiori presso il recettore con maggiori velocità generando maggiori livelli sonori.

Una delle possibili applicazioni del metodo sviluppato è quella di fornire una guida operativa agli operatori dell’aeroporto per un’appropriata e puntuale definizione delle azioni da intraprendere ai fini di una riduzione del rumore.

Si delinea dunque la possibilità di avere a disposizione uno strumento per gestire con più attenzione e maggiore consapevolezza le operazioni di traffico aereo che, se opportunamente sviluppato, permetterebbe un’analisi su vasta scala per pianificare con cura lo scheduling dei voli e le eventuali restrizioni operative.

In particolare la programmazione dei voli in partenza potrebbe essere riorganizzata introducendo dei vincoli alla direzione di decollo per gli aerei più rumorosi al fine di minimizzare l’impatto acustico sulle aree urbane.

Occorre qui considerare che i dati confermano per i prossimi anni un aumento del traffico aereo internazionale e che anche l’aeroporto di Pisa conferma questo trend prevedendo un significativo aumento dei voli. Seguendo tali osservazioni è ragionevole pensare che per un suo sviluppo sostenibile, non si può prescindere da una metodologia come quella presentata che permette da una parte di verificare il corretto utilizzo delle attuali procedure antirumore e dall’altra di indicare ulteriori azioni di mitigazione da adottare avendo identificato i fattori che maggiormente incidono sui livelli di rumore.

Tali azioni, da intraprendere nel breve termine, potrebbero riguardare ad esempio l’oculata gestione del carico carburante (e quindi del peso al decollo) e/o l’ottimizzazione della fase di rullaggio. Quest’ultima in particolare, essendo legata ad un maggior consumo di carburante, potrebbe comportare degli svantaggi dal punto di vista economico per le compagnie aeree che operano presso lo scalo pisano. Tali costi potrebbero però essere ammortizzati dalla possibilità concreta di aumentare il numero di voli senza incorrere in limitazioni di operatività conseguenti al superamento dei limiti imposti dalla normativa vigente.

Per approfondimenti: leggi l'abstract dell’articolo A statistical evaluation on flight operational characteristics affecting aircraft noise during take-off

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