ЛЬОТНА АКАДЕМІЯ НАЦІОНАЛЬНОГО АВІАЦІЙНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
Кафедра безпеки польотів
Реферат
з предмету: БЖД та охорона праці
з теми: ВОЗДЕЙСТВИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ПИЛОТОВ САМОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Курсанта:
1 курсу
102 групи
Нечипорука Олександра
ВОЗДЕЙСТВИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ПИЛОТОВ САМОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Сегодня остро стоит вопрос роста случаев профессиональных заболеваний, как в целом по стране, так и в авиации. С условиями жизни современного человека значительно увеличилось воздействие комплекса негативных факторов, которые оказывают большое влияние на организм членов экипажей воздушных судов (ВС) и непосредственно влияют на профессиональную работоспособность, общее и профессиональное здоровье. Это все сказывается на безопасности полетов [2].
К отрицательно воздействующим факторам, которые могут существенно влиять на работоспособность экипажа, необходимо отнести шумы и вибрации на рабочих местах пилотов. С физической точки зрения между шумом и вибрацией большой разницы нет.
Они отличаются только восприятием: вибрацию человек вестибулярным аппаратом и средствами осязания, а шум – органами слуха. Колебания механических тел с частотой менее 20Гц воспринимаются организмом как вибрация, более 20Гц – как вибрация и звук.
Шумом называют всякие мешающие звуки, хаотично изменяющиеся во времени, отличающиеся по частоте и интенсивности. Шум в авиации создается работающими двигателями, газовыми турбинами, поршневыми моторами, электромоторами, генераторами и другими механизмами. Главными параметрами шума являются интенсивность (сила звука) и частотный состав (спектр).
Основу физиологического эффекта шумового воздействия составляет нарушение слуха.
Временное смещение порога слуха (ВСП) – это приходящее повышение индивидуального порога восприятия звука. Возникновение и выраженность слуховых нарушений зависят от длительности шумовой экспозиции, физических параметров звука (интенсивность, частота, ширина спектра) и характера воздействия (непрерывное или прерывистое).
Временное смещение порога слуха индивидуально в своих проявлениях, но обычно возникает тогда, когда общий уровень превышает 75 дБ по шкале
Вероятность ВСП возрастает с увеличением интенсивности и длительности воздействия (вплоть до экспозиции в среднем 6 ч, после чего наступает плато), когда шум состоит из очень небольшого числа частот (особенно между 2000 и 6000 Гц) и имеет непрерывный характер [3].
Случайно возникающие интенсивные шум и звук, например удар воздушной струи, могут быть весьма опасными и оказывать значительное воздействие на снижение работоспособности человека. Неприятными могут быть ритмически колеблющийся и ступенчатый шум, шипение, скрип и периодические электроразряды. Из-за них снижается способность быстро и точно выполнять координированные движения.
При наличии сильного шума бывает трудно оценить расстояние и время, распознать цветовые сигналы. Под влиянием шума снижается быстрота восприятия цвета, острота зрения, зрительная реакция в темноте, также нарушается восприятие визуальной информации не зависимо от освещения рабочего места. Длительное воздействие шума с уровнем звукового давления около 90 дБ снижает работоспособность на 30...60%.
Чаще всего воздействие шума на состояние здоровья и работоспособность выражается в нарушении речевой связи, неприятных ощущениях и расстройствах сна. Нарушение речевой связи может оказаться весьма опасным для экипажа, поскольку при этом неизбежно увеличивается шанс на возникновение ошибок оператора и несогласованность действий экипажа.
При крайних значениях уровня шума речь может быть полностью замаскирована, что ведет к потере важной информации. Разборчивость речи существенно ухудшается в случаях, когда уровни шума превышают 50 дБ в частотных полосах речевого спектра (от 200 до 6000 Гц) [3].
В условиях полета действие вибрации скрывается шумом, поэтому большинство членов экипажа жалуются на утомляющее воздействие шума.
В предыдущие годы в ГА использовались только отечественные воздушные суда (ВС): Ту-154, Ту-134, Ту-204, Ту-214, Ил-62, Ил-76, Ил- 86, Ан-12, Ан-24, Як-40, Як-42, шум в кабинах которых превышал предельно допустимые уровни. Шумовые характеристики самолета зависят от этапа полета воздушного судна, то есть от режима функционирования двигателя. Шум в кабине экипажа обусловлен и конструктивными особенностями различных типов летательных аппаратов (таблица 1). Таблица 1. Характеристика изменения шума в кабине экипажа отечественных самолетов в зависимости от этапа полета (средние данные, LА дБА).
Основными источниками шума в полете являются: работа двигателей самолета и вспомогательных силовых установок, движущаяся трансмиссия, вращающиеся винты двигателей или реактивные струи, вырывающиеся из сопла двигателя, аэродинамические эффекты набегающих воздушных
Таблица 2
Предельно допустимый уровень шума в салоне самолета [1].
Допускается превышение уровней звука А не более, чем на 3 дБ А для 10% контрольных точек. Современные самолеты, осуществляющие пассажирские перевозки на примере авиакомпании «Аэрофлот», больше отвечают международным и национальным стандартам по уровню шума и вибрации. В результате аудита операционной безопасности Международной ассоциации воздушного транспорта (IOSA – IATA Operational Safety Audit) «Аэрофлот» является первым из российских перевозчиков, вошедших в реестр операторов IOSA [5].
У Аэрофлота один из самых молодых парков в мире. Большую часть составляют самолёты семейства Airbus А320, Airbus А330 и Sukhoi SuperJet 100. На 01.05.2018 в эксплуатации Аэрофлота находится 235 самолётов (таблица 3), сей средний возраст равняется 4,1 годам.
С конца 2008 года Аэрофлот принял в состав своего флота 22 новых дальнемагистральных лайнера Airbus A330. В период с февраля 2013 по июнь 2017 года Аэрофлот получил 16 лайнеров Boeing 777-300ER.
Начиная с сентября 2013 года, в Аэрофлоте эксплуатируются среднемагистральные пассажирские самолёты Boeing 737-800.
В январе 2015 года Аэрофлот и Гражданские самолёты Сухого (ГСС) пришли к соглашению о поставке крупной партии новейших российских самолётов Sukhoi SuperJet100.
Таблица 3.
Количество самолетов в авиакомпании «Аэрофлот».
Все самолеты авиакомпании соответствуют требованиям Международного стандарта ИКАО.
Уровень шума для самолетов с максимальной сертифицированный взлетной массой 325 000 кг или больше не должен превышать 104 ЕРNдБ со снижением уровня шума пропорционально логарифму массы на 4 ЕРNдБ при каждом уменьшении массы в два раза вплоть до 93 ЕРNдБ, после чего этот предел остается постоянным.
Boeing 737-800 – среднемагистральный пассажирский самолёт. Эта разновидность Боинга имеет два мотора CFMI CFM56-7B24/26. Максимальная мощность моторов составляет 11930 кгс, а бак для топлива обладает емкостью в 26020 л.
В отличие от предшествующих моделей моторы Boeing 737-800
Также эти моторы являются более экономичными. Boeing 777-300ER – дальнемагистральный пассажирский самолёт. Для того, чтобы продемонстрировать возможность снижения шума у данной модели самолета, была создана компания Quiet Technology Demonstrator 2.
Данная модификация боинга считается наименее шумной. QTD2 осуществляли свои работы в испытательном центре компании Boeing. Он находится в городе Глазго, штат Монтана.
В процессе проводимых испытаний были рассмотрены различные инновационные решения, которые могли бы помочь со снижением шума. Так, например, была предложена установка сопла типа "шеврон" на выходном тракте двигателя и установка звукопоглощающего покрытия на воздухозаборнике двигателя.
Также рассматривались предложения по снижению шума во время посадки за счет снижения шума шасси. Благодаря улучшению звукоизоляции можно отметить значительное снижение шума от двигателей. Airbus А330 – широкофюзеляжные воздушные суда, обладающие двумя двигателями. Airbus A330-300 является самым большим самолетом этого семейства. Airbus A330-300 является самым старшим из самолетов этой серии. Двигатели Rolls-Royce Trent 7000 способствуют экономии топлива, также значительно уменьшают уровень шума (уровень шума в салоне A330neo будет на 3дБ ниже по сравнению с Боинг-787 "Дримлайнер").
Airbus A320 – среднемагистральный пассажирский самолёт. С момента ввода в эксплуатацию А320 абсолютно превзошёл все остальные гражданские самолёты в плане использования высоких технологий – как в аэродинамике, так и в области бортового оборудования. Силовые установки с 1989 года оснащены самыми тихими и мощными двигателями в своём классе V2500. Двигатели А320 на взлётном режиме дают уровень шума не более 82 децибел. Шасси самолёта трёхопорное, каждая тележка по два колеса. Основные стойки убираются в полёте в центроплан, носовая – в переднюю часть фюзеляжа.
Sukhoi Superjet 100 (рус. Сухой Суперджет 100) – российский ближнемагистральный пассажирский самолёт. Он соответствует всем современным требованиям: экологичности, безопасности, экономичности, а также и требованиям к уровню шумности двигателей.
Звукопоглощающие композитные панели из полимерных материалов, которые были использованы в конструкции нового двигателя, отвечают за выполнение требований к уровню шумности. За счет особой перфорации данных панелей звуковые волны многократно отражаются от стенок глушителя и в конечном итоге затухают, что позволяет двигателям лайнера соответствовать европейским нормам требованиям к уровню шума Международной организации гражданской авиации (ИКАО).
Сбоку от взлётно-посадочной полосы уровень шума составляет 90,7 EPNдБ, при наборе высоты уровень шума снижается до 82,9 EPNдБ, а при заходе на посадку уровень шума является максимальным – 94,3 EPNдБ. Неблагопреятные условия труда летных экипажей влияют на преждевременную утрату работоспособности, снижение состояния здоровья. Надежность реагирования экипажа во время аварийных и нештатных ситуациях снижается из-за того, что у 60-70% летного состава имеются профессиональные заболевания.
Лица летного состава, имеющие диагнозы, могут чаще допускать ошибочные действия (в 2 раза) и встречаються с затруднениями в профессиональной деятельности (в 3 раза) по сравнению со здоровыми [2].
В настоящее время изоляция членов экипажа, а также и пассажиров от вибрации и шума является достаточно серьезной проблемой.
В будущем самолеты будут модернизироваться, увеличивая мощность двигателей и скорость полетов, поэтому эта проблема останется актуальна еще продолжительное время. Актуальные задачи развития методов локализации источников шума решают все мировые ведущие научные центры.
Аналогичные исследования ведут ученые Центрального аэрогидродинамического института имени Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского). На протяжении 2 лет в институте создаются собственные алгоритмы локализации источников шума (методы Beamforming).
Методы такого типа основаны на одновременном измерении шума множеством микрофонов. Эти методы позволяют определить положение и интенсивность источника шума самолета.
Это позволяет выделить наиболее значимые, «опасные» источники и именно на них сосредоточить исследования по снижению шума [6]. С целью профилактики неблагоприятного влияния шума проводится звукоизоляция кабин самолетов и рабочих помещений, используются шумозащитные костюмы, шлемы, ушные противошумы-обтураторы, нормируется время работы и др.
Важная роль отводится лечебно-профилактическим мероприятиям, которые включают: профессиональные и профилактические осмотры, режим труда, витаминизацию, организацию профилактического отдыха, лечебную гимнастику и массаж рук, использование средств индивидуальной защиты.