A performance calculation based study of commercial aircrafts noise abatement approach procedures

Abstract

In the thesis a literature survey has been made on approach noise abatement procedures for commercial aircrafts. Based on PANS-OPS criteria's a draft of RNAV T-BAR approach noise abatement procedure is drafted. An estimate has been made of the noise abatement potential between the base case approach profiles during year 2009 to EFHK and drafted T-BAR procedure. The noise abatement procedures analyzed together with the T-BAR procedure were low power - low drag and continuous descent approach methods.

A flight simulator based on one second time step integration has been coded. The simulator is operating by simplified balance equations. The simulator could be run on regular desktop computers. The essential algorithms of the simulator are presented. The simulator uses flight configuration specific drag polars as aircrafts performance input data. The simulator is used to create the input data-tables for the INM -noise calculation program. The semi-empirical method of ESDU 90023 is applied to calculate aerodynamic noise tables L_Asmax and SEL NPD for the INM program. Using the flight simulator based profile descriptions and ESDU 90023 based NPD -tables the RNAV T-BAR approach procedure draft is examined for a medium sized commercial jet-aircraft.

As result an estimate of noise abatement potential is presented emphasised on 4-7 NM distance from runway threshold.

Työssä luodaan katsaus kansainvälisesti sovellettuihin ja suunniteltuihin liikennelentokoneiden lähestymisten melunhallintamenettelyihin kirjallisuusselvityksenä. Työssä tarkastellaan ICAO:n PANS-OPS suunnittelukriteereitä koskien lentomenetelmien suunnittelua. PANS-OPS suunnittelukriteerien pohjalta on laadittu luonnos RNAV T-BAR lähestymismenetelmästä. Työn empiirisessä osassa arvioidaan jatkuvan korkeuden vähennyksen ja alhaisen tehon - alhaisen vastuksen menettelyn melunvaimennuspotentiaalia. Melunvaimennuspotentiaalin arvioimisessa vertailutasona pidetään vuoden 2009 tutka-tallenteista analysoitua mediaanilähestymistä.

Työssä dokumentoidaan laadittua sekunnin aika-askel integraatioon perustuvaa pc-tietokoneilla ajettavaa lentosimulaattoria. Simulaattori soveltaa yksinkertaistettuja tasapainoyhtälöitä ja käyttää lähtöaineistona lentoasukohtaisia vastuspolaareita. Lentosimulaattorilla lasketuista lähestymisen aikasarjoista on luotu profiilikuvaukset INM7.Ob lentokonemelulaskentaohjelmistolle. Aerodynaamisen melun kuvaamiseksi on INM -ohjelmistolle luotu ESDU 90023 puoliempiiristä menetelmää soveltaen L_Asmax ja SEL -suureita vastaavat NPD -taulukot. Näillä menetelmillä on tarkasteltu luonnostellun T-BAR menetelmän lentämistä eräällä keskikokoisella liikennelentokoneella.

Työn tuloksena esitetään arvio L_ASmax melutason vaimentamisen potentiaalista painottaen etäisyyksiä 4-7 merimailia kiitotien kynnykseltä.