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《科學》日本新技術 降飛機噪音

近期已有研究團隊成功利用新技術降低飛機飛行時的噪音,未來,住在機場附近的民眾終於不用再被飛機的噪音干擾了。

過去當研發人員研究如何降低飛機飛行的噪音時,都是從飛機引擎下手,但隨著引擎聲已愈來愈安靜,研發人員也開始尋找其他方法,企圖降低來自飛機輪子、機翼和機身在飛機起飛和降落時的噪音。

隨著噪音管制法規愈趨嚴謹,各家航空公司勢必得開始研發更安靜的飛機。

當飛機在起飛和降落過程逆風飛行時會產生最大的噪音音量,日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)經理山基一臣(音譯)說:「要降低(飛機的)噪音確實是一項很大挑戰。」這個問題在飛機降落時特別嚴重,因為引擎要關閉時會產生非常大的噪音。

飛機主翼上的小零件—機翼前緣和後緣上的縫翼和襟翼正是產生噪音的罪魁禍首。這兩個零件都非常重要,因為他們能協助飛機升高,但同時卻也會在飛機邊緣產生強勁的氣旋。

另一個主要噪音來源是飛機起落架,包含車軸、輪胎、煞車器、減震器、液壓管路等,這複雜的結構會引發不穩定氣流和強勁的氣旋。

由於飛機的不同部位會產生不同氣旋,因此得為各個部位設計專屬的噪音降低裝置,而在設計縫翼、襟翼和起落架的噪音降低裝置時尤其會面臨諸多限制,因為這些部位都是不固定的。

JAXA先用電腦重建會產生氣旋的飛機部位,並檢視產生噪音的氣流,再分別為不同飛機部位設計噪音降低裝置,最後,JAXA的團隊會在風洞中測試噪音降低裝置的效果。

JAXA設計了一個邊緣為圓球形的襟翼,該襟翼突出於機翼前緣,JAXA也在起落架上裝上多孔的覆蓋物,這些裝置的設計是為了要減少不穩定氣流,而當產生氣流時,JAXA便會把氣流導離機身。

因為JAXA在能登機場使用的測試飛機的機翼上沒有縫翼,因此JAXA團隊只有在襟翼和主要起落架上裝設噪音降低裝置。他們的測試飛機在機場上空以離地30至60公尺的高度總共飛行了25個小時,搜集了許多與噪音降低裝置相關的資訊,結果顯示,JAXA的噪音降低裝置平均能為飛機減少2分貝的噪音。

JAXA社長奧村直樹表示,他們的技術「可能有辦法使機場附近受飛機噪音影響的範圍減半」,而若把這項技術與更安靜的引擎結合,JAXA認為他們能使噪音減少4分貝。山基一臣表示,JAXA希望在2030年開始向日本的航空製造業出售旗下的噪音控制技術,他們之後也打算將這類技術出口。

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