新的飞行程序可减少飞机起飞和到达波士顿洛根机场的噪音

如果您是赫尔、林恩、塞勒姆或其他马萨诸塞州城镇的居民，目前暴露在接近波士顿洛根机场的飞机的噪音中，您可能会注意到今年的天空变得安静了一点。

在过去十年中，飞机导航技术的改进使起飞和到达的飞机能够沿着天空中的高精度路线飞行。2012 年至 2013 年间，波士顿洛根机场实施了这些新航线，称为区域导航 （RNAV） 飞行程序，使飞机能够在波士顿周围空域更高效、更可预测地导航。然而，这种向更精确导航的转变产生了副作用，即将飞机轨迹集中在特定社区上，导致受影响社区的航空噪音增加。这些社区对机场的投诉也相应增加。

作为回应，2016 年，美国联邦航空管理局 （FAA）、马萨诸塞州和麻省理工学院开始了三方合作，以确定对波士顿洛根机场出发和到达程序的潜在修改，以减轻高飞行轨道集中的影响。麻省理工学院国际航空运输中心（ICAT）的约翰·汉斯曼（John Hansman）教授和研究生领导了对社区的宣传和潜在程序修改的技术开发。

在六年的时间里，ICAT研究了几种减轻飞机噪音的技术解决方案。在与社区团体和运营利益相关者广泛合作后，研究团队向美国联邦航空局提交了四种新的低噪音飞行程序以供实施。这些程序现已部署在实际操作中，预计将减少几个社区的飞越噪音，在某些情况下还可以减少飞机燃料消耗。

与社区和航空利益相关者合作

该研究包括两个阶段或“块”的研究。Block 1 程序的特点是明确预测的噪音效益、有限的操作或技术障碍以及最小的公平问题。由于潜在的技术障碍和公平挑战，第2组程序被认为更为复杂——在这种情况下，一种飞行模式可能使一个社区受益而牺牲另一个社区的利益。

该研究的两个阶段都需要与以马萨诸塞州体育社区咨询委员会 （MCAC） 为代表的社区和运营利益相关者（包括美国联邦航空局的专家、空中交通管制员和航空公司的飞行员）进行广泛合作。公共外展会议和与MCAC的会议帮助ICAT团队确定社区目标并接收有关程序概念的反馈。与波士顿洛根机场的空中交通管制员和航空公司飞行员的进一步对话对于识别和解决运营问题以及确认概念在技术上可行也至关重要。

“程序是与几个利益相关者团体合作制定的。最终，目标是达成一套程序，实现社区降噪目标，同时满足运营利益相关者传达的技术限制，“ICAT的博士后Sandro Salgueiro说，他为这项研究做出了贡献。

制定指标以传达噪声影响

作为与社区团体合作的一部分，ICAT团队开发了新工具，以传达拟议程序变更的预期噪音影响。他们开发了两种类型的噪声影响可视化：一种基于单个航班的预期变化，另一种基于整个运营高峰日的预期变化。

单次飞行分析比较了当前和拟议程序的 60 分贝等值线，使团队能够估计如果程序发生变化，将从该等值线中删除的人数。

全天分析使用不同的指标来传达噪声影响。由于RNAV程序倾向于集中飞机飞越，因此发现噪音投诉的位置与飞机飞越这些位置的频率密切相关。ICAT团队提出了一个新指标，用于测量每个地点每天经历的超过60分贝噪音水平的飞越次数，称为N₆₀。在评估程序变化时，N₆₀ 的变化被表示为“热图”，该热图传达了预期的噪声变化区域以及变化的幅度。

“N₆₀ 热图被证明是向社区传达预期噪音变化的有效方式，社区对我们的可视化工具的接受度是积极的，”Salgueiro 补充道。

新的飞行路径减少噪音暴露

在ICAT团队研究的几个降噪概念中，他们认为水上移动轨迹是最有效的降噪策略，也满足运营利益相关者的实施标准。

在业务利益攸关方的审查和社区团体的审议之后，ICAT制定的四个程序被提交给FAA实施，两个离境程序和两个进近程序。

2021 年实施的 33L 跑道新进近程序现在由大型商用飞机定期飞行。该过程依赖于一种称为所需导航性能 （RNP） 的技术，将弯曲路段上的飞机引导到跑道上。如上图所示，对这一程序的单次飞行噪声分析估计，当使用新程序代替传统的直入方法时，暴露于飞机噪音（高于60分贝）的人数将减少2,954人。

计划于2024年首次使用的22L跑道的新进近程序同样旨在用水上RNAV进近取代传统的直入进近。对这一程序的全天分析估计，每天暴露于50次或更多次超过60分贝的飞越的人数将减少131,892人，这是一个显着的减少。

Salgueiro解释说：“通过该项目实施的两种进近程序代表了利用现代飞机导航功能实现更灵活的路线的重大进步，在这种情况下，可以提供显着的噪音优势。“我认为这项研究树立了一个积极的先例，即当对受影响的社区有明显的噪音益处时，我们愿意在设计新程序方面进行创新。”

后续步骤

ICAT研究人员将继续与美国联邦航空局（FAA）和马萨诸塞州体育局（Massport）合作，提供技术分析，以支持新程序的持续采用。为了鼓励航空公司使用新的低噪音程序，该团队现在正在对新实施的程序进行燃油消耗分析。到目前为止，初步结果表明，除了提供降噪外，这些程序还可以通过减少飞往跑道的里程来为航空公司节省燃料——这对社区和航空公司来说都是双赢的局面。在Massport的支持下，该团队还分析了来自机场周围安装的噪音监测器网络的数据。这将使团队能够测量和更好地了解新飞行程序所实现的噪音效益。