2023年12月中旬，爱尔兰的一场示威显示了公众对商用飞机噪音的担忧程度。抗议者聚集在都柏林机场管理局正在讨论扩建计划的郡办公室外。“走错了，DAA!”人们高呼。
这样的反应在整个欧洲都很常见，因为机场正在努力招揽更多的业务，航线上的居民也在寻求从飞机起降时的噪音中解脱出来。今年9月，荷兰史基浦机场(Schiphol Airport)因噪音问题限制了航班，令航空公司感到沮丧，因为它们的利润受到了冲击。
商业利益和公共利益之间的紧张关系促使研究人员寻求让飞机飞行更安静的方法。欧洲每天约有3万次航班，预防疾病一直是研究工作的主要推动力。
柏林工业大学博士、德国航空顾问和空气动力学专家Werner Haase博士说:“特别是在起飞和着陆时，飞机会发出很大的噪音。”“如果你正在睡觉，而一架飞机从你家上空飞过，那就太麻烦了。这种噪音的社会影响相当大。”
虽然在过去的三十年里，个人飞机的噪音已经降低了75%左右，公路运输产生的噪音也比航空运输大得多，但空中交通的增加也给很多人带来了噪音干扰。
据欧盟委员会称，在欧洲，有2200万人因包括飞机在内的环境噪音而患有“慢性高度烦恼”，并列举了心血管疾病、压力和耳鸣等相关疾病。报告称，每年有1.2万人因长期接触环境噪音而过早死亡，1.25万名学童仅因飞机噪音就面临学习障碍。
据世界卫生组织称，噪音污染是仅次于空气污染的第二大健康问题。通过一项到2021年的“零污染行动计划”，欧盟委员会的目标是在本十年内将长期受交通噪音干扰的人口比例降低30%。
一个由欧盟资助的名为“发明家”的项目想要使着陆对地面居民的干扰减少。重点是起落架，机翼后面的襟翼和机翼前面的板条。
法国航空航天研究中心ONERA的计算航空声学研究部门负责人埃里克·马诺哈(Eric Manoha)博士说，当飞机接近机场时，起落架会放下，襟翼和板条会展开，以增加低速时的升力。
“飞机沿着一条标准路线缓慢下降，”他说。“这意味着飞机经常在同一群人的房屋上空低空飞行。”
Manoha领导INVENTOR，该项目于2020年5月开始，一直持续到2024年10月底。欧洲主要飞机制造商空中客车和达索以及起落架制造商赛峰着陆系统公司联合起来，将重点放在机翼副翼和板条以及起落架发出的噪音上。
虽然飞机发动机是起飞时噪音的主要来源，但降低襟翼和板条以及起落架的噪音，可以在进近和降落时产生很大的整体改善，因为发动机的噪音会降低。
马诺哈说:“飞机在这些飞行阶段产生的噪音中，大约30%到50%来自机身，而不是发动机。”
INVENTOR团队正在测试——并计划向航空业提出——一系列降低分贝水平的设计变化。一种是在起落架前放置一个被动多孔结构，这样可以改变与结构相互作用的周围气流，从而消声。另一种方法是在起落架上安装一个主动装置，将空气吹出。这将产生一个“气幕”，再次通过转移气流来减少噪音。起落架在试图减少机翼襟翼的噪音时也必须考虑到，襟翼在着陆和起飞时被延长以提供更多的升力和阻力。
马诺哈说:“起落架的尾流会影响襟翼。“这会产生噪音。”
项目团队在襟翼上放置了多孔材料，以减少襟翼周围流动产生的噪音。该公司还在研究如何使用多孔材料降低板条噪音，以及使用机械设备布置板条时产生的噪音。
更安静的飞机将主要来自这些设计改进的累积效应，而不是来自其中的任何一个。例如，最新一代的单通道飞机在着陆时产生的噪音约为75-80分贝。
Manoha说:“我们的目标是每个机身部件降低1到3分贝。”“前进的每一步都是进步。”
无论如何，欧洲机场附近的居民必须保持耐心。虽然一些技术可以在现有的飞机上进行改造，但要想显著减轻空中交通噪音的影响，可能只有下一代客机才能实现。
由Haase领导的一个欧盟资助的独立项目刚刚结束，该项目采用了一种更广泛的方法来应对整个挑战。这个名为DJINN的项目改进了飞机制造商用来预测飞机噪音的模拟方法。该项目从2020年6月持续到2023年11月，使用先进的数值方法和高性能计算来预测流体流动，并改善飞机的气动和声学性能。它的发现将有助于飞机制造商试验减少噪音的设计方案。
哈斯说:“这些方法比现在工业上用来计算噪音的方法更精确。”“这是整个行业都在寻找的东西，因为他们想要改进自己的设计。”
与INVENTOR不同的是，DJINN研究了发动机和机身产生的噪音，并将飞机发动机制造商劳斯莱斯和赛峰飞机发动机作为项目参与者。
DJINN团队研究的一个可能的设计变化是发动机出口的锯齿形状。锯齿形发动机盖已经在某些测试中被证明可以减少飞机发动机的噪音，并且已经在一些波音型号上使用。到目前为止，空客选择不采用锯齿形发动机盖，理由是在处理噪音方面收效不足。其他选择，包括使用多孔襟翼，也可以减少噪音。
“他们都有各自的利弊，”哈斯说。“哪种方法更可取，这个问题仍然悬而未决。”
无论如何，虽然飞机本身的变化可能不会立即到来，但鉴于研究的进展，哈斯和马诺哈都对降低飞机噪音的前景持乐观态度。在这种背景下，航空业有动力加速改革，因为欧洲的机场越来越多地根据飞机的噪音水平调整起降费用。这种做法反映了日益增长的环境问题和公众的强烈抗议，就像上个月在爱尔兰发生的那样。
马诺哈说:“飞机噪音每天都在扰乱某些人的生活。“新技术可以帮助我们减轻这种负担。”
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