26.10.2011 Promet i ekologija 1

ZRAČNI PROMET I OKOLIŠ

Komercijalno zrakoplovstvo i okoliš

Uvod

Buka u komercijalnom zračnom prometu

• ‐od prvog komercijalnog leta 1949. godine uporaba komercijalne avijacije se povećalo za više od 70 puta

• ‐predviđanja rasta zračnog prometa (povećanje od 300% u 2025. godini u usporedbi s 1992.) nisu na liniji održivog razvoja

26.10.2011 Promet i ekologija 2

• ‐uzimajući u obzir porast zračnog prometa, bilo po pitanju putničkog (4% godišnje)ili teretnog (6,4% godišnje) smatra se da će 2050. godine avijacija doprinositi sa 66% svih emisija CO2 u Europi

• ‐neke zemlje kao Francuska, Švedska i Velika Britanija su na putu smanjenja CO2 za 60% do 2050. (ovaj stupanj smanjenja je prema klimatolozima minimalni stupanj smanjenja potreban kako bi se spriječilo daljnje povećanje temperature)

26.10.2011 Promet i ekologija 3

Slika 1. Emisija ispušnih plinova u odnosu napropise primijenjene na zrakoplove Boeingstopostotno odgovara razini

Tablica 1. Međunarodna udruženja i organizacije za okoliš u zrakoplovstvu

International Civil Aviation Organization(Međunarodna organizacija civilnog zrakoplovstva)- Komitet za zaštitu okoliša- Radna grupa za zaštitu okoliša

International Air Transport Association(Međunarodno udruženje zrakoplovnih

prijevoznika)- Grupa za okoliš

Air Transport Association of America(Udruženje američkih zrakoplovnih prijevoznika)- ATA program zaštite

European Community(Europska zajednica)- Europska agencija za okoliš- DGXI uprava za okoliš

European Civil Aviation Conference(Europska konferencija za civilno zrakoplovstvo)- Umanjenje onečišćenja uzrokovanog zračnim

prometom

Association of European Airlines(Udruženje europskih zrakoplovnih prijevoznika)- AEA grupa za okoliš

NOX

1970 – 1973 god.

1979 – 1983 god.

1985 – 1988 god.

HC CO

ICAO(%)

SN

450

400

350

300

250

450200

150

100

50

0

26.10.2011 Promet i ekologija 4

Zrakoplovi negativno utječu na okoliš:

• Stvaranjem emisija iz zrakoplovnih motora• Bukom• Narušavanjem flore i faune potrebnog lokaliteta i okoliša zračne luke• Onečiščenjem tla i vode oko zračnih luka

‐New Aircraft Concepts Research

• 'Istraživanje koncepta novog aviona'  ujedinjeni europski projekt da se proizvede zrakoplov ekološki prihvatljiviji (Airbus, 30 učesnika jake zrakoplovne industrije)

• →‐Sustainable Aviation projekt novog dizajna zrakoplova– Cilj: smanjenje 50% CO2 do 2020. godine– konstukcijska rješenja krila i repnih površina osiguravat će upola manju 

buku

• ‐Airbus startao sa reciklažom zrakoplova (85‐90% dijelova zrakoplova će se reciklirati u Francuskoj)

26.10.2011 Promet i ekologija 5

• Analize pokazuju da su u posljednjih deset godina zrakoplovne kompanije poboljšale efikasnost potrošnje goriva za 20%

• Daljnjim programima i tehničkim usavršavanjima dugoročni ciljevi su dodatno 50‐postotno smanjenje u potrošnji goriva i CO2, te smanjenje Nox za čak 80% do 2020. godine

• Dosadašnji rezultati uvođenjem brojnih restriktivnih mjera, novih tehnologija i obrazovanjem stručnog kadra ukazuju da zrakoplovstvo ide ka održivom razvoju

26.10.2011 Promet i ekologija 6

NAJOSNOVNIJI UZROCI GLOBALNIH ILI

REGIONALNIH PROMJENA KOJE MIJENJAJU 

ŽIVOTNI OKOLIŠ:

OPTEREĆENJE OKOLIŠA  =  VISINA POPULACIJE   x

ŽIVOTNI STANDARD  x  TEHNOLOGIJA

• „ Brzina nije cilj! Ona je sredstvo. Kao i tehnološki napredak. Napredak se može opravdati samo ako je koristan. Ako on nije ništa drugo nego nezaustavljiv automatski mehanizam, čovjek ga treba znati savladati. To je cijena njegove slobode. Glavni problem našeg vremena nije zavladati prirodom i njenim zakonitostima, nego tehnologijom. Treba naučiti da se popusti kušnji beskorisnog napretka i mudro upotrijebiti znanstvenu moć.“

Le fine de ciel bleues ‐ supersoniques

26.10.2011 Promet i ekologija 7

Slika 2. Sonic Cruiser

26.10.2011 Promet i ekologija 8

ANEX 16 ICAO obuhvaća:

'ZAŠTITA OKOLIŠA‘

• Volume I‐ buka zrakoplova

• Volume II‐ emisija zrakoplovnih motora

• ANEXom 16 ICAO zrakoplovi podijeljeni u 4 kategorije:

26.10.2011 Promet i ekologija 9

Kategorija 1. Neodgovarajući zrakoplovi koji ne mogu dobiti certifikat o plovidbenosti (DC-8, B707...)

Kategorija 2. Zrakoplovi koji djelomično odgovaraju dopuštenom stupnju buke radi čega ih treba utišati ili izbaciti iz uporabe (B 727-100,

B 727-200, DC-10, B 747-100 i dr.)

Kategorija 3. Zrakoplovi koji odgovaraju dopuštenom stupnju buke, tzv. tihi zrakpoplovi

Kategorija 4. Zrakoplovi koji imaju razinu buke nižu za 10dB od postavljenih granica stupio na snagu 2006. godine

26.10.2011 Promet i ekologija 10

Slika 3: Pregled svjetske flote prema kategorijama

bučnosti u razdoblju 1994.- 2014.godina

Slika 4: Točke mjerenja buke

26.10.2011 Promet i ekologija 11

BUKA U KOMERCIJALNOM ZRAČNOM PROMETU

ICAO propisao tri referentne točke u blizini USS-e kojima se utvrđuje razina buke pri slijetanju odnosno polijetanju. To su:

- točka A (preletna točka) nalazi se na produženoj središnjici USS-e, udaljena 6500m od početka zaleta pri polijetanju

- u ovoj točki se mjeri razina buke pri uzlijetanju

- točka B (prilazna točka) nalazi se na produženoj crti USS-e, 2000m od praga USS-e

- u ovoj točki se mjeri razina buke pri slijetanju

- točka C (lateralna točka) nalazi se na paralelnoj središnjici USS-e, udaljenoj od središnjice 650m, gdje je razina buke najveća za vrijeme uzlijetanja zrakoplova

26.10.2011 Promet i ekologija 12

Slika 5. Graničnevrijednosti razine buke

prema ICAO‐u 

B U K A U P O L IJE T A N J U p o IC A O -u

4 m e tra

P ro p is d o 6 .O C T . 1 9 7 7 .(k a te g o rija 2 )

B U K A U P R ILA Z U p o IC A O -u

B O ČN A B U K A p o IC A O -u

P ro p is o d 6 .O C T . 1 9 7 7 .(k a te g o rija 3 )

4 ili v iš e m e ta ra

3 m e tra

1 ili 2 m e tra

2 m e tra

3 m e tra

E P N dB

E P N dB

E P N dB W x 1 0 0 0(k g )

W x 1 0 0 0(k g )

W x 1 0 0 0(k g )

A

B

C

26.10.2011 Promet i ekologija 13

Slika 6. Usporedba zrakoplova B 737‐200 i A 319 u pogledu bučnosti

Slika 7: Procijenjene konture buke od 100 EPNdB u prilaženju i polijetanja za dolet do 1500 km

DC – 10 - 10(CF6 – 6D)

ZRAKOPLOVISTAREGENERACIJE

SUVREMENIZRAKOPLOVI

BUDUĆIZRAKOPLOVI

B727-200 ADV(JT8D – 15)

DC – XXJT10D – 234

DC – 8 / B707(JT3D – 38)

DC – 9 SUPER 80(JT8D – 209)

POLIJETANJE

TOČKA POČETKAPOLIJETANJA

PRILAŽENJE

10

POVRŠINA km2

MANJAOD 2,5

12

26.10.2011 Promet i ekologija 14

PRIMJENA RESTRIKCIJA ZA BUČNE ZRAKOPLOVE

započela 1.4.1995.- američki prijevoznici nabava i ugradnja za utišavanje

(hush-kit), dok- europski operateri kupnja novih zrakoplova, zamjena

flote

Slika 8. Razine buke za  Slika 9. Utjecaj regulative 

kategorije 2, 3 i 4  na smanjenje buke

26.10.2011 Promet i ekologija 15

Slika 10. usporedba tlocrta buke Slika 9. Tehnološko unaprjeđenje

u polijetanju zrakoplova stare i zrakoplovnih motora

nove tehnologije

26.10.2011 Promet i ekologija 16

Slika 10.:  Načini smanjenja buke na propulzijskom sustavu GP7000

26.10.2011 Promet i ekologija 17

Slika 11. Izvori buke turboventilatorskog motora

26.10.2011 Promet i ekologija 18

• kod komercijalnih mlaznih zrakoplova prevladava buka pogonske skupine i mlaza ispušnih plinova.

• Buka turboventilatorskog motora nastaje radom njegovih elemenata: ventilatora, kompresora, turbine i komore izgaranja, te zbog strujanja mlaza ispušnih plinova.

• Buka koja nastaje pri kretanju zrakoplova u struji zraka posljedica je formiranja turbulentnih strujanja. Istraživanja pokazuju da širokopojasna buka zbog visokouzgonskih površina (pretkrilca i zakrilca) i stajnog trapa podiže razinu spektra buke za oko 10dB u odnosu prema čistoj konfiguraciji

IZVORI BUKE ZRAKOPLOVA

Pogonska skupinastrukura zrakoplova oko koje se stvaraju turbulentni slojevi

Slika 12. Usporedba bučnosti turbomlaznog i turboventilatorskog motora

26.10.2011 Promet i ekologija 19

NAČIN SMANJENJA BUKE U ZRAČNOM PROMETU

• Postoje dva pristupa:

• TEHNIČKI‐ utišavanjem motora u eksploataciji (hush‐kit), izmjenom motora i zamjenom bučnih zrakoplova novim modelima

• ORGANIZACIJSKO‐ TEHNOLOŠKI‐ reguliranje lokalne gustoće prometa, racionalizacija početno‐završnih operacija na zračnim lukama

• Za najbrojniju flotu zrakoplova (B 737 100/200, DC‐9) proizvode se kompleti za utišavanje motora, pa tako modificirani Chapter 2 zrakoplov postaje chapter 3 zrakoplov. Europski prijevoznici se odlučuju na kupnju novih zrakoplova, tj. potpunu zamjenu flote.

26.10.2011 Promet i ekologija 20

Četiri su glavna elementa balansiranog pristupa u

regulaciji zrakoplovne buke (po rezoluciji ICAO,2001.g.):

• redukcija buke na izvoru• operativne restrikcije za zrakoplove na granici 

udovoljavanja 'chapter 3' standarda (hush‐kit)

• prostorno planiranje i menadžment aerodroma• operativne procedure smanjivanja buke

26.10.2011 Promet i ekologija 21

Redukcija buke na izvoru:tj. tehnološke mjere smanjenja buke

Ispušnog sustavaStrukture kućišta 

motoraTurbomašinskog

sustava

motori s visokim stupnjem optočnosti (BPR‐om; Bypass

Ratio)

26.10.2011 Promet i ekologija 22

• OPERATIVNE PROCEDURE SMANJENJA BUKE• postupak FAA• postupak Lufthanse 

(tehnika mali otpor ‐mali potisak)

• prilaz u dva stupnja• prilaženje/ odlet po krivocrtnoj putanji

TEHNOLOŠKE MJERE SMANJENJA BUKE:

Ispušnog sustavaStrukture kućišta 

motoraTurbomašinskog

sustava

• OPERATIVNE PROCEDURE:

Stišavanje buke u fazama polijetanja i slijetanja zrakoplova uz poželjnu selekciju upotrebe visokouzgonskih površina i režima rada motora, npr.:

• FAA postupak smanjenja buke u polijetanju• postupak Lufthanse• prilaz po MLS‐u• slijetanje s kontinuiranim poniranjem (CDA)• itd.

26.10.2011 Promet i ekologija 23

OPERATIVNE RESTRIKCIJE

• Mogu biti:– Globalne – restrikcije primijenjene na sav zračni promet jednog aerodroma, u ovisnosti od ukupnih učinaka buke cijele flote

– Specifične – restrikcije primijenjene na specifični zrakoplov ili grupu zrakoplova, u ovisnosti od individualnih učinaka buke

– Parcijalne – restrikcije korištene u određeno doba dana ili za pojedine uzletno sletne staze

Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13 PRIMJENA RESTRIKCIJA ZA BUČNE ZRAKOPLOVE � � započela 1.4.1995.�- američki prijevoznici nabava i ugradnja za utišavanje �(hush-kit), dok�- europski operateri kupnja novih zrakoplova, zamjena floteSlide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23OPERATIVNE RESTRIKCIJE