Техника - молодёжи 2002-07, страница 25

АВИАТРАНСПОРТ И

I ШУМОВОЙ ЭФФЕКТ

^ «Всего несколько процентов отечест-х венных лайнеров удовлетворяют но-§ вым нормам по шуму, введенным в Ев-^ ропе с 1 апреля 2002 года», «Наши пассажиры уйдут к западным авиакомпаниям». Такие заголовки еще недавно не сходили с первых полос газет. Оставим политикам прерогативу разбираться с юридической стороной дела. А что говорят об этой истории инженеры? Оказывается, наше положение далеко не безнадежно.

Впервые на проблему шума лайнеров общество обратило внимание в конце 1960-х, когда резко выросло число реактивных пассажирских машин. Протесты людей, проживающих вблизи аэродромов, расшевелили политиков, и, в конце концов, международная организация гражданской авиации (ICAO) создала комитет по исследованию воздействия самолетов на природу Изучали как шум, так и выброс вредных веществ. Тогда-то специалисты ICAO и разработали первые нормы на шум гражданских лайнеров. Это была так называемая глава 2 приложения 16 Чикагской конвенции по гражданской авиации. Нормы ICAO носят рекомендательный характер А уж дело каждой страны, вводить ли их на своей территории. Тем не менее стандарты этой международной организации де-факто стали тем пропуском, без которого новые самолеты не могут рассчитывать на западный рынок и даже на полеты в западные страны.

В 1977 г. нормы были ужесточены — появилась глава 3. Однако много лет ее требования были лишь ориентиром для производителей самолетов, но не жестким предписанием со стороны правительств. И вот с 1 апреля с.г. нормы главы 3 стали действовать на территории большинства европейских стран. Любопытно, что уже в середине 90-х эта дата называлась как час X. Времени подготовится было у нас предостаточно. Впрочем, о наших лайнерах — чуть ниже. Сначала разберемся, что же это за нормы на шум.

Измеряют шум самолета в трех точках. Первое измерение проводят на взлетной полосе, когда лайнер стоит на тормозах и выводит движки на полную тягу. Микрофон ставят сбоку от самолета, в 450 м. Второй микрофон устанавливают опять-таки на земле, но уже в 6,5 км от взлетной полосы. Это измерение проводят, когда лайнер пролетает над микрофоном, набирая высоту после взлета. Высота его полета на таком удалении от аэродрома 2 — 3 км. Наконец, третье измерение: микрофон ставят за 2 км до полосы, и лайнер пролетает над ним на высоте 200 — 300 м, заходя на посадку.

Нормы ICAO ограничивают сумму шума по этим трем точкам и различны для лайнеров разной массы. Нижний допуск — для самолетов с максимальной взлетной массой до 35 т, затем разрешенный шум плавно растет, и, наконец, после отметки 400 т норматив остается неизменным, уже вне зависимости от массы лайнера. Разница между допуском для самых легких и самых

тяжелых лайнеров — примерно 27 дБ в сумме по трем точкам. С чем это все сравнить? На расстоянии в несколько сотен метров от 200 — 300-местного реактивного самолета, дающего полный газ, уровень звука достигает примерно сотни децибел — то есть в этой точке грохот такой же, как посреди шумного заводского цеха. Заметим, шкала шума не линейна. Снижение громкости на каждые 3 дБ означает уменьшение звукового давления вдвое

Вот картина прогресса (сумма стандартных измерений по трем точкам), бомбардировщик В-52 — 360 дБ; легендарный Ту-104 - 350 дБ; Ту-154 - 320 дБ; Як-40 -310 дБ; Ил-96 — 300 — 300 дБ; Эйрбас А-310 — 300 — 286 дБ. Для большей наглядности заметим: эту последнюю сумму составляют 96,3 дБ, измеренные сбоку от лайнера при старте на полосе; 91 2 дБ — при наборе высоты и 98,6 дБ — при посадке (ее максимальный вклад — следствие минимального расстояния до микрофона).

По данным ГСГА (Государственной службы гражданской авиации), в нашей стране числится шесть тысяч бортов. Вычтем вертолеты, грузовые самолеты, спортивные авиетки да кукурузники (мы же не собираемся возить на них туристов в Европу), учтем уровень исправности парка (а немало числящихся в компаниях машин вечно в ремонте, а то и вовсе разобрано на запчасти) и получим примерно 670 постоянно эксплуатируемых машин российского производства. Прибавим 30 импортных лайнеров, прописанных в наших авиакомпаниях.

Оказывается, из этих 700 самолетов — примерно 40% укладывается в новые западные нормы по шуму! Это Як-40 та часть парка Як-42 и Ту-154М, что оборудована специальными звукопоглощающими комплектами, а также Ту-204 и Ил-96-300, плюс Боинги и Эйрбасы. На этих-то машинах, в основном, и совершают регулярные рейсы на Запад крупные авиационные компании.

Кто же все-таки пострадал 1 апреля? Небольшие авиакомпании, организующие чартерные рейсы в Европу и владеющие, как правило двумя-тремя Ил-86 или устаревшими Ту-154Б. Но и для этих фирм 1 апреля не обернулось полным крахом. Ведь из десяти самых популярных у наших туристов стран (а это, по данным российской ассоциации турагентств, в порядке убывания потока: Польша, Китай, Турция, Испания Финляндия, Германия, Египет, Кипр, Италия, ОАЭ) лишь три — Испания, Германия и Италия ввели на своей территории новые нормы на шум авиалайнеров. А вот любимые россиянами Кипр и Турция пока (и, надо думать, неспроста) воздержались...

Вы удивитесь, но ныне действующие европейские нормы на шум совпадают с требованиями нашего отечественного ГОСТа на лайнеры от 1978 г.! Почему же российские самолеты так шумят? Означенный ГОСТ распространяется лишь на те пассажирские машины, разработка которых началась уже после его принятия. А это как раз Ту-204 и Ил-96.

ЭКОЛОГИЯ

Как же снижают шум лайнеров? Самый короткий путь — установка звукопоглощающих панелей под кожухи двигателей. Такое переоборудование отечественных самолетов обойдется в 115 — 150 тыс. долл. на одну крылатую машину. Столь существенные расходы объясняются тем, что применяют здесь дорогие сорта углепластика, различное стекловолокно, ведь панели эти должны выдерживать высокие температуры. Однако, по сравнению с ценой нового самолета, это не так уж много.

Выходит, до норм главы 3 можно подтянуть многие наши старые лайнеры (например, Ту 154М). Другое дело, что иные руководители россииских авиакомпаний действовали по принципу «пока гром не грянет...» Впрочем, все крупнейшие отечественные авиаперевозчики позаботились о проблеме шума заранее — модернизировали старые самолеты и закупали новые отечественные и импортные машины. Для этих компаний 1 апреля не стало сюрпризом. (Кстати, специалисты утверждают, что до действующих европейских норм можно «приглушить» даже старичка Ил-62 только это уже экономически не оправдано.)

Понятно, куда важнее — создавать новые двигатели. На их шум влияют многие вещи, например — профиль лопаток турбин, форма задней кромки движка, материалы. Очень важна степень двухконтурно-сти. Чем она выше, тем ниже шум. Находят инженеры и оригинальные решения Например, фирма «Пратт Уитни» придумала двигатель, в котором вентилятор внешнего контура соединен с турбиной при помощи редуктора. Заметим, это именно двухкон-турный турбореактивный движок, а не турбовинтовой. Еще специалисты сумели существенно сократить число ступеней компрессора и турбины, а также число лопаток, причем без ущерба для параметров двигателя. Результат — снижение уровня шума сразу на 30 дБ, по сравнению с двигателями предыдущего поколения.

Наши же интересные разработки (например, движки со сверхбольшой степенью двухконтурности, такой, что еще немного — и двигатель уже можно будет де-факто назвать турбовинтовым) — из года в год кочуют по выставкам Вот тут-то мы теряем темп. Потому что в 2006-м Европа поднимет планку еще раз: вступят в силу новые нормы на шум лайнеров — так называемая глава 4. Ее требования на 10 дБ жестче, чем в главе 3. На западе уже эксплуатируются самолеты, удовлетворяющие нормам 4-й главы. На подходе и новые модели у каждой из западных фирм. А что у нас⁷

Ни один из ныне эксплуатируемых российских лайнеров главу 4 уже не потянет Правда, Ту-204 и Ил-96 с российскими двигателями до нормы 2006 г можно доработать, поставив вышеозначенные звукопоглощающие панели. Те же лайнеры, оснащенные новейшими импортными движками, удовлетворяют главе 4 уже сегодня. Но в российских авиакомпаниях таких машин нет. Аналогичная ситуация и с новейшими Ту-324 и Ту-334, пока не сертифицированными Еще есть турбовинтовой Ил-114, спокойно укладывающийся в будущие нормы по шуму. Но он, опять таки, ни в одной компании пока не летает... ■

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 7 2 0 0 2

23