Centrum för Hållbar Luftfart

HTML
DOWNLOAD

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Centrum för Hållbar Luftfart"

Monica Månsson
för 6 år sedan
Visningar:

se/sci/centra/hallbarluftfart Syftet är att centret ska hjälpa till att

1 Centrum för Hållbar Luftfart En forskningssatsning som genomförs i samverkan mellan KTH och Trafikverket. Syftet är att centret ska hjälpa till att skapa svensk världsledande forskning kring styrning och drift av luftfarten med hänsyn till miljön, särskilt BULLER

2 Forskningsområden Akustik Ljudutbredning i atmosfären KTH, FOI,. Meteorologi inverkan på ljudutbredning UU

Möjligheter att reducera flygbuller - ICAO ICAO Balanced Approach (2001) Reduction/redistribution of noise around the airport Enable full use of modern

(Continuous Descent Approach) Limited engine ground running Noise preferential routes/runways SID 1 /STAR 2 and RNAV 3 procedures optimisation and design

3 Möjligheter att reducera flygbuller - ICAO ICAO Balanced Approach (2001) Reduction/redistribution of noise around the airport Enable full use of modern aircraft capabilities Various departure & approach procedures: o o o o o Displaced thresholds (landing/take off positions) Reduced power/drag and CDA (Continuous Descent Approach) Limited engine ground running Noise preferential routes/runways SID 1 /STAR 2 and RNAV 3 procedures optimisation and design 1) SID = Standard Instrument Departure 2) STAR = Standard Terminal Arrival Route 3) RNAV = Area Navigation a method of instrument flight rules (IFR) navigation 3

$Sound propagation Sound rays (bends/refract due to$ Turbulence Wind (varying with altitude) (direct)

4 Sound propagation Sound rays (bends/refract due to gradients in atmospheric properties, wind, ) Turbulence Wind (varying with altitude) (direct) sound illumination sound shadow weak diffuse sound illumination 4

5 As of today there are four started projects BRANTARE A project with the objective to study flight operations and how handling the aircraft on approach and landing may affect noise propagation in the surroundings. ULLA measurements of aircraft noise to validate source and transmission models SAFT A project with the objective to create improved tools for simulating noise from aircraft approach and landings. INFRA A project with the objective to study all stakeholders and actors in the system and develop a system model to be used for a common sustainable development of the aviation system and future implementation.

6 ULLA INFRA SAFT BRANTARE

7 SAFT ett CSA-projekt och nytt beräkningsprogram för: Simulering av Atmosfär och Flygtrafik för en Tystare omgivning Ulf Tengzelius KTH-MWL

SAFT målsättning Etablera ett svenskt simuleringsverktyg som tar hänsyn till hela kedjan: flygbanor flygmekanik/drifttillstånd individuella ljudkällor atmosfärsberoende ljudutbredning

8 SAFT målsättning Etablera ett svenskt simuleringsverktyg som tar hänsyn till hela kedjan: flygbanor flygmekanik/drifttillstånd individuella ljudkällor atmosfärsberoende ljudutbredning bullerkonturer/tidssignaler studier slutsatser åtgärder Möjliggöra framtida flygtrafikstudier m.a.p. buller, effekter av: operationella förändringar typiska eller aktuella väderförhållanden, buller prognoser optimering av bananvändningsmönster nya flygplans-/motorkoncept nya landningsbanor, rutiner vid motorprovning, Generera ny kunskap och verka för spridning av den: bygga nätverk genom samverkan mellan industri, akademi och myndigheter finna nya vägar för att reducera effekter av flygbuller Stärka svensk forskning långsiktigt : ramverk för implementering av metoder utvecklade på svenska universitet katalysator för att etablera och utveckla samarbeten 8

9 Behovet av ett simuleringsverktyg typ SAFT ( INM, ECAC Doc.29 finns ju redan? ) INM och andra program, baserade på s.k. Integrerade metoder som ECAC Doc.29, används för kartläggning av buller kring svenska flygplatser Syftet med INM/ECAC är främst att studera årsvisa effekter Metoderna är vägledande i rättsliga processer (framför t.ex. ljudmätningar) Fungerar i stort sett bra för sitt syfte, men de medger, i motsats till s.k. fysikaliskt baserade simuleringsmetoder, i de flesta fall inte realistiska studier av : Bullerreducerande flygprocedurer Ny teknologi för motorer och flygplansdesign Vädrets effekter, typiska eller aktuella - verkliga, för bullersituationen på marken 9

10 SAFT ett samarbete mellan: KTH-MWL, Chalmers Turbomachinery samt Novair + CSA-systerprojekt Brantare och ULLA WP1 FDR - data Novair CTH Flight operations & Study Input WP2 Flight mechanics & Engine conditions WP3 Sound sources KTH (SMHI, AROME) Meteorological data (atmosphere profiles) WP4 Sound propagation WP5 ULLA Ground noise measurement data WP0 = Support programs, data and systems WP6 = System architecture/interfaces, in- and output data, testing of complete chain WP7 = Project management work and time plan validation Noise mapping (+sound synthesis) Future use in studies of: - Operations - New engines - e.g. Brantare With: - Noise effects estimation - Evaluations support - Information and dissemination of knowledge -

Validera CSA-projekten SAFT & Brantare genom ljudmätningar. Kompletterar Swedavias mätningar.

11 Undersökningar medelst Ljudmätningar vid Landningar på Arlanda (ULLA) ett Doktorandprojekt KTH-MWL Frågeställning 1: Kan skillnader i flygoperativt handhavande och glidbanevinkel ge mätbara effekter på flygljudet? Validera CSA-projekten SAFT & Brantare genom ljudmätningar. Kompletterar Swedavias mätningar. Frågeställning 2: Finns det samband mellan flygoperativt handhavande och ljudkvalité? Projekt på KTH/MWL har indikerat skillnader i hur flygplansljud upplevs, upplevelsen av ljud vid landning undersöks med lyssningsförsök.

Nyttiggörande Bidrar med mätningar hur glidbanevinkeln påverkar flygplansljudet, kompletterar SAFT & Brantare Kvantifierar hur ljudet påverkas av meteorologiska förhållanden och flygoperativa

12 Nyttiggörande Bidrar med mätningar hur glidbanevinkeln påverkar flygplansljudet, kompletterar SAFT & Brantare Kvantifierar hur ljudet påverkas av meteorologiska förhållanden och flygoperativa parametrar Ger underlag att flyga med ljudoptimerade rutiner över framförallt Stockholms norra förorter Huvudområden för mätningar, avstånd motsvarande Rosersberg & Väsby men tystare omgivning

13 BRANTARE - Förenklad problembeskrivning Om glidbanevinkeln ökas på en given inflygning så ökar avståndet mellan bullerkällan (flygplanet) och ett givet område på marken Minskat buller! Eventuellt så minskar också flygplanets gaspådrag eftersom den brantare inflygningen gör att flygplanet glider snabbare. Kanske ännu mer minskat buller!? Men moderna flygplan glider bra, så om glidbanevinkeln ökas så kanske piloten måste ta ut mer klaff för att bromsa. Ökat buller? Om farten trots allt inte minskar så behöver piloten kanske dessutom fälla ut landningsstället. Ännu mer buller?

14 Brantare Partners: KTH-INDEK/ABE, Novair, Natmer AB, Vernamack AB Möjlighet att arbeta med data från flygplanens färdskrivare (FDR-data) ger nya möjligheter. - Mer indata för test av hypoteser - Bullerkällan blir känd. Gaspådrag, klaff, luftbroms, landningsställ etc. Metoden att använda uträknad ekvivalent glidbana (medvind = brantare glidbana, motvind = flackare glidbana) och studera operationella konsekvenser möjliggör en omfattande datamängd att arbeta med FDR-data kan matchas både med beräknade och uppmätta ljuddata genom att De olika projekten BRANTARE, SAFT, etc planeras så att de blir oberoende men ömsesidigt stödjande projekt med synergieffekter. Glidbanevinkel [ ] Inflygningsfart [kts] Medvind [kts] Ekvivalent glidbanevinkel [ ] 3, ,62 3, ,81 3, ,00 3, ,19 3, ,38

15 Brantare - arbetsgång Samla in FDR-data (operativt & väder). Strukturera & analysera data. Studera existerande inflygningar och operativa konsekvenser av de ekvivalenta glidbanor som uppstår pga rådande vind. Beskriv olika operativa utfall och deras potentiella bullerpåverkan.

16 SAFT Noise mapping Bullerkarta för en A approach Beräkningsnät ( grid ) som följer ground track 16

Relevanta dokument

Centrum för hållbar luftfart - överblick och ljudmätningar. Mats Åbom, KTH Farkost och Karl Bolin, KTH Flyg/MWL

Centrum för hållbar luftfart - överblick och ljudmätningar Mats Åbom, KTH Farkost och Karl Bolin, KTH Flyg/MWL Centrum för Hållbar Luftfart www.kth.se/sci/centra/hallbarluftfart KTH-CSA Foto från: https://www.airport-suppliers.com/supplier/bruel-kjaer/