Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 25 de junio de 2002, sobre evaluaci髇 y gesti髇 del ruido ambiental

ANEXO I
INDICADORES DE RUIDO
contemplados en el art韈ulo 5

1. Definici髇 del nivel d韆-tarde-noche L_den

El nivel d韆-tarde-noche L_den en decibelios (dB) se determina aplicando la f髍mula siguiente:

donde

- L_day es el nivel sonoro medio a largo plazo ponderado A definido en la norma ISO 1996-2: 1987, determinado a lo largo de todos los per韔dos diurnos de un a駉,

- L_evening es el nivel sonoro medio a largo plazo ponderado A definido en la norma ISO 1996-2: 1987, determinado a lo largo de todos los per韔dos vespertinos de un a駉,

- L_night es el nivel sonoro medio a largo plazo ponderado A definido en la norma ISO 1996-2: 1987, determinado a lo largo de todos los per韔dos nocturnos de un a駉,

donde

- al d韆 le corresponden 12 horas, a la tarde 4 horas y a la noche 8 horas. Los Estados miembros pueden optar por reducir el per韔do vespertino en una o dos horas y alargar los per韔dos diurno y/o nocturno en consecuencia, siempre que dicha decisi髇 se aplique a todas las fuentes, y que faciliten a la Comisi髇 informaci髇 sobre la diferencia sistem醫ica con respecto a la opci髇 por defecto,

- el Estado miembro decidir� cu醤do empieza el d韆 (y, por consiguiente, cu醤do empiezan la tarde y la noche) y esa decisi髇 deber� aplicarse a todas las fuentes de ruido; los valores por defecto son 7.00-19.00, 19.00-23.00 y 23.00-7.00 (hora local),

- un a駉 corresponde al a駉 considerado para la emisi髇 de sonido y a un a駉 medio por lo que se refiere a las circunstancias meteorol骻icas,

y donde

- el sonido que se tiene en cuenta es el sonido incidente, es decir, no se considera el sonido reflejado en la fachada de una determinada vivienda (en general, ello supone una correcci髇 de 3 dB en caso de medici髇).

La altura del punto de evaluaci髇 de L_den depende de la aplicaci髇:

- cuando se efect鷈n c醠culos para la elaboraci髇 de mapas estrat間icos de ruido en relaci髇 con la exposici髇 al ruido en el interior y en las proximidades de edificios, los puntos de evaluaci髇 se situar醤 a 4,0 m � 0,2 m (3,8 m-4,2 m) de altura sobre el nivel del suelo en la fachada m醩 expuesta; a tal efecto, la fachada m醩 expuesta ser� el muro exterior m醩 pr髕imo situado frente a la fuente sonora; en los dem醩 casos, podr醤 decidirse otras opciones,

- cuando se efect鷈n mediciones para la elaboraci髇 de mapas estrat間icos de ruido en relaci髇 con la exposici髇 al ruido en el interior y en las proximidades de edificios, podr醤 escogerse otras alturas, si bien 閟tas no deber醤 ser inferiores a 1,5 m sobre el nivel del suelo, y los resultados deber醤 corregirse de conformidad con una altura equivalente de 4 m,

- en las dem醩 aplicaciones, como la planificaci髇 ac鷖tica y la determinaci髇 de zonas ruidosas, podr醤 elegirse otras alturas, si bien 閟tas nunca deber醤 ser inferiores a 1,5 m sobre el nivel del suelo; algunos ejemplos:

- zonas rurales con casas de una planta,

- la preparaci髇 de medidas locales para reducir el impacto sonoro en viviendas espec韋icas,

- un mapa de ruido detallado de una zona limitada, que ilustre la exposici髇 al ruido de cada vivienda.

2. Definici髇 del indicador de ruido en per韔do nocturno

El indicador de ruido en per韔do nocturno L_night es el nivel sonoro medio a largo plazo ponderado A definido en la norma ISO 1996-2: 1987, determinado a lo largo de todos los per韔dos nocturnos de un a駉.

Donde

- la noche dura 8 horas, seg鷑 la definici髇 del apartado 1,

- un a駉 corresponde al a駉 considerado para la emisi髇 de sonido y a un a駉 medio por lo que se refiere a las circunstancias meteorol骻icas, seg鷑 la definici髇 del apartado 1,

- el sonido que se tiene en cuenta es el sonido incidente, como se describe en el apartado 1,

- el punto de evaluaci髇 es el mismo que en el caso de L_den.

3. Indicadores de ruido suplementarios

En algunos casos, adem醩 de L_den y L_night, y cuando proceda L_day y L_evening, puede resultar conveniente utilizar indicadores de ruido especiales con los valores l韒ite correspondientes. He aqu� algunos ejemplos:

• - la fuente emisora de ruido considerada s髄o est� activa durante una peque馻 fracci髇 de tiempo (por ejemplo, menos del 20% del tiempo durante todos los per韔dos diurnos, vespertinos o nocturnos de un a駉),
• - el n鷐ero de casos en que se emite ruido es, en uno o m醩 de los per韔dos considerados, en promedio muy bajo (por ejemplo, menos de un caso por hora, entendi閚dose por caso un ruido que dura menos de cinco minutos, por ejemplo el ruido del paso de un tren o de un avi髇),
• - el contenido en bajas frecuencias del ruido es grande,
• - L_amax o SEL [nivel de exposici髇 sonora (sound exposure level)] para la protecci髇 durante el per韔do nocturno en caso de incrementos bruscos de ruido,
• - hay protecci髇 adicional durante el fin de semana o en un per韔do concreto del a駉,
• - hay protecci髇 adicional durante el per韔do diurno,
• - hay protecci髇 adicional durante el per韔do vespertino,
• - se da una combinaci髇 de ruidos procedentes de fuentes distintas,
• - se trata de zonas tranquilas en campo abierto,
• - el ruido contiene componentes tonales fuertes,
• - el ruido tiene car醕ter impulsivo.

ANEXO II
M蒚ODOS DE EVALUACI覰 PARA LOS INDICADORES DE RUIDO(a los que se hace referencia en el art韈ulo 6 de la Directiva 2002/49/CE)

1. INTRODUCCI覰

Los valores de L_den y L_night se determinar醤 mediante un c醠culo en el punto de evaluaci髇, seg鷑 el m閠odo estipulado en el cap韙ulo 2 y los datos descritos en el cap韙ulo 3. Las mediciones podr醤 realizarse conforme a lo estipulado en el cap韙ulo 4.

2. M蒚ODOS COMUNES PARA LA EVALUACI覰 DEL RUIDO

2.1. Disposiciones generales - Ruido del tr醘ico vial, del tr醘ico ferroviario y ruido industrial

2.1.1. Indicadores, gama de frecuencias y definiciones de banda

Los c醠culos de ruido se definir醤 en la gama de frecuencias comprendidas entre 63 Hz y 8 kHz. Los resultados de la banda de frecuencias se facilitar醤 en el intervalo de frecuencias correspondiente.

Los c醠culos se realizan por bandas de octava para el ruido del tr醘ico vial, del tr醘ico ferroviario e industrial, salvo para la potencia ac鷖tica de la fuente de ruido ferroviario, que usa bandas de tercio de octava. En el caso del ruido del tr醘ico vial, del tr醘ico ferroviario e industrial, conforme a estos resultados de banda de octava, el nivel sonoro medio a largo plazo con ponderaci髇 A para el d韆, la tarde y la noche, tal y como se establece en el anexo I y en el art韈ulo 5 de la Directiva 2002/49/CE, se calcula mediante el m閠odo descrito en las secciones 2.1.2, 2.2, 2.3, 2.4 y 2.5. En el caso del tr醘ico vial y ferroviario en aglomeraciones, el nivel sonoro medio a largo plazo con ponderaci髇 A se determina sumando la aportaci髇 de los segmentos vial y ferroviario, incluido el ruido de los grandes ejes viarios y ferroviariosLE0000704258_20210729Segundo p醨rafo del n鷐ero 2.1.1 del anexo營I redactado por el apartado 1) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

donde

A_i indica la correcci髇 con ponderaci髇 A seg鷑 la norma CEI 61672-1

i = 韓dice de la banda de frecuencias

y T es el per韔do de tiempo correspondiente al d韆, la tarde o la noche.

Par醡etros del ruido:

Otros par醡etros f韘icos:

2.1.2. Marco de calidad

Precisi髇 de los valores de entrada

Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente se determinar醤 al menos con una precisi髇 correspondiente a una incertidumbre de � 2dB(A) en el nivel de emisiones de la fuente (dejando invariables todos los dem醩 par醡etros).

Uso de los valores predeterminados

Al aplicar el m閠odo, los datos de entrada reflejar醤 el uso real. En general, no se depositar� confianza alguna en los valores de entrada predeterminados ni en los supuestos. Los valores de entrada predeterminados y los supuestos se aceptan si la recopilaci髇 de datos reales supone costes muy altos.

Calidad del software usado para los c醠culos

El software utilizado para realizar los c醠culos deber� acreditar la conformidad con los m閠odos aqu� descritos mediante una certificaci髇 de resultados derivados de casos de prueba.

2.2. Ruido del tr醘ico vial

2.2.1. Descripci髇 de la fuente

Clasificaci髇 de los veh韈ulos

La fuente de ruido del tr醘ico vial se determinar� mediante la combinaci髇 de la emisi髇 de ruido de cada uno de los veh韈ulos que forman el flujo del tr醘ico. Estos veh韈ulos se agrupan en cinco categor韆s independientes en funci髇 de las caracter韘ticas que posean en cuanto a la emisi髇 de ruido:

Categor韆 1: Veh韈ulos de motor ligeros

Categor韆 2: Veh韈ulos pesados medianos

Categor韆 3: Veh韈ulos pesados

Categor韆 4: Veh韈ulos de dos ruedas

Categor韆 5: Categor韆 abierta

En el caso de los veh韈ulos de dos ruedas, se definen dos subclases independientes para los ciclomotores y las motocicletas de mayor potencia, ya que los modos de conducci髇 son diversos y, adem醩, suelen variar significativamente en n鷐ero.

Se usar醤 las primeras cuatro categor韆s, y la quinta ser� opcional. Se prev� el establecimiento de otra categor韆 para los nuevos veh韈ulos que puedan fabricarse en el futuro que presenten caracter韘ticas suficientemente diferentes en t閞minos de emisiones de ruido. Esta categor韆 podr韆 englobar, por ejemplo, los veh韈ulos el閏tricos o h韇ridos o cualquier veh韈ulo que se fabrique en el futuro que difiera significativamente de los de las categor韆s 1 a 4.

Los detalles de las diferentes clases de veh韈ulos se facilitan en el cuadro [2.2.a].

N鷐ero y situaci髇 de fuentes sonoras equivalentes

En este modelo, cada veh韈ulo (categor韆s 1, 2, 3, 4 y 5) se representa mediante una fuente de un solo punto que se irradia de manera uniforme. La primera reflexi髇 sobre el asfalto se trata de manera impl韈ita. Como se ilustra en la figura [2.2.a], esta fuente puntual se ubica a 0,05 m por encima del asfalto

El flujo de tr醘ico se representa mediante una l韓ea de fuentes. Al dise馻r una carretera con varios carriles, lo ideal es representar cada carril con una l韓ea de fuentes ubicada en el centro de cada carril. No obstante, tambi閚 se puede dibujar una l韓ea de fuentes en el medio de una carretera de doble sentido o una l韓ea de fuentes por cada calzada en el carril exterior de carreteras con varios carriles.

Emisi髇 de la potencia ac鷖tica

Consideraciones generales

La potencia ac鷖tica de la fuente se define en el 玞ampo semilibre�, por lo que la potencia ac鷖tica comprende el efecto de la reflexi髇 sobre el suelo inmediatamente debajo de la fuente modelizada en la que no existen objetos perturbadores en su entorno m醩 pr髕imo, salvo en el caso de la reflexi髇 sobre el asfalto que no se produce inmediatamente debajo de la fuente modelizada.

Flujo de tr醘ico

La emisi髇 de ruido de un flujo de tr醘ico se representa mediante una l韓ea de fuentes caracterizada por su potencia ac鷖tica direccional por metro y por frecuencia. Esto se corresponde con la suma de la emisi髇 de ruido de cada uno de los veh韈ulos del flujo de tr醘ico, teniendo en cuenta el tiempo durante el cual los veh韈ulos circulan por el tramo de carretera considerado. La implementaci髇 de cada veh韈ulo del flujo requiere la aplicaci髇 de un modelo de flujo de tr醘ico.

Si se supone un flujo de tr醘ico continuo de veh韈ulos Q_m de la categor韆 m por hora, con una velocidad media de v_m (en km/h), la potencia ac鷖tica direccional por metro en la banda de frecuencias i de la l韓ea de fuentes L_{W′, eq,line,i,m} se define mediante:

donde L_W,i,m es la potencia ac鷖tica direccional de un 鷑ico veh韈ulo. L_W′,m se expresa en dB (re. 10^-12 W/m). Los niveles de potencia ac鷖tica se calculan para cada banda de octava i comprendida entre 125 Hz y 4 kHz.

Los datos de flujo de tr醘ico Q_m se expresar醤 como un promedio anual por horas, por per韔do de tiempo (d韆, tarde y noche), por clase de veh韈ulo y por l韓ea de fuentes. Para todas las categor韆s se utilizar醤 los datos de entrada sobre el flujo de tr醘ico derivados del aforo de tr醘ico o de los modelos de tr醘ico.

La velocidad vm es una velocidad representativa por categor韆 de veh韈ulo: en la mayor韆 de los casos, la velocidad m醲ima permitida m醩 baja para el tramo de carretera y la velocidad m醲ima permitida para la categor韆 de veh韈ulos

Veh韈ulo individual

En el flujo de tr醘ico, se supone que todos los veh韈ulos de la categor韆 m circulan a la misma velocidad, es decir, v_m

Un veh韈ulo de carretera se modeliza mediante un conjunto de ecuaciones matem醫icas que representan las principales fuentes de ruido:

• 1. Ruido rodante por la interacci髇 producida por el contacto rueda-firme.
• 2. Ruido de la propulsi髇 producido por la fuerza de transmisi髇 (motor, escape, etc.) del veh韈ulo.

El ruido aerodin醡ico se incorpora a la fuente del ruido de rodadura.

En el caso de los veh韈ulos ligeros, medianos y pesados (categor韆s 1, 2 y 3), la potencia ac鷖tica total se corresponde con la suma energ閠ica del ruido rodante y del ruido de la propulsi髇. Por tanto, el nivel de potencia ac鷖tica total de las l韓eas de fuentes m = 1, 2 o 3 se define mediante:

donde L_WR,i,m es el nivel de potencia ac鷖tica para el ruido rodante y L_WP,i,m , el nivel de potencia ac鷖tica para el ruido de la propulsi髇. Esto es v醠ido para todas las gamas de velocidades. Para velocidades inferiores a 20 km/h, ha de tener el mismo nivel de potencia ac鷖tica definido por la f髍mula para v_m = 20 km/h.

Para los veh韈ulos de dos ruedas (categor韆 4), para la fuente solo se considera el ruido de la propulsi髇:

Esto es v醠ido para todas las gamas de velocidades. Para velocidades inferiores a 20 km/h, ha de tener el mismo nivel de potencia ac鷖tica definido por la f髍mula para v_m = 20 km/h.

LE0000704258_20210729N鷐ero 2.2.1 del anexo II redactado por el apartado 2) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

2.2.2. Condiciones de referencia

Los coeficientes y las ecuaciones de la fuente son v醠idos para las siguientes condiciones de referencia:

• - una velocidad constante del veh韈ulo;
• - un firme liso;
• - una temperatura del aire τ_ref = 20 癈;
• - un asfalto de referencia virtual, formado por una media de aglomerado asf醠tico denso 0/11 y asfalto mezclado con mastique y 醨idos 0/11, con una antig黣dad de entre 2 y 7 a駉s y en un estado de mantenimiento representativo;
• - un asfalto seco;
• - neum醫icos sin clavos.

2.2.3. Ruido rodante

Ecuaci髇 general

El nivel de potencia ac鷖tica del ruido rodante en la banda de frecuencias i para un veh韈ulo de la clase m = 1, 2 o 3 se define como:

Los coeficientes A_R,i,m y B_R,i,m se ofrecen en bandas de octava para cada categor韆 de veh韈ulo y para una velocidad de referencia v_ref = 70 km/h. ΔL_WR,i,m se corresponde con la suma de los coeficientes de correcci髇 que se han de aplicar a la emisi髇 de ruido rodante para condiciones espec韋icas del firme o del veh韈ulo halladas a partir de las condiciones de referencia:

ΔL_WR,road,i,m representa el efecto que tiene en el ruido rodante un asfalto con propiedades ac鷖ticas distintas a las de la superficie de referencia virtual, como se define en el cap韙ulo 2.2.2. Incluye el efecto en la propagaci髇 y en la generaci髇.

ΔL_{studded tyres,i,m} es un coeficiente de correcci髇 que representa el ruido rodante m醩 alto de los veh韈ulos ligeros equipados con neum醫icos con clavos.

ΔL_WR,acc,i,m indica el efecto que tiene en el ruido rodante una intersecci髇 con sem醘oros o una rotonda. Comprende el efecto que la variaci髇 de velocidad tiene en el ruido.

ΔL_W,temp es un t閞mino de correcci髇 para una temperatura media τ distinta de la temperatura de referencia τ_ref = 20 癈.

Correcci髇 para los neum醫icos con clavos

En situaciones en que un n鷐ero importante de veh韈ulos ligeros del flujo de tr醘ico usan neum醫icos con clavos durante varios meses al a駉, se tendr� en cuenta el efecto inducido en el ruido rodante. Para cada veh韈ulo de la categor韆 m = 1 equipado con neum醫icos con clavos, se eval鷄 un aumento del ruido rodante en funci髇 de la velocidad mediante:

donde los coeficientes a_i y b_i se proporcionan para cada banda de octava.

El aumento de la emisi髇 de ruido rodante se atribuir� 鷑icamente en funci髇 de la proporci髇 de veh韈ulos ligeros con neum醫icos con clavos y durante un per韔do limitado T_s (en meses) a lo largo del a駉. Si Q_stud,ratio es la relaci髇 media del volumen total de veh韈ulos ligeros por hora equipados con neum醫icos con clavos durante el per韔do T_s (en meses), entonces la proporci髇 media anual de veh韈ulos equipados con neum醫icos con clavos p_s se expresa mediante:

La correcci髇 resultante que se aplicar� a la emisi髇 de potencia ac鷖tica rodante debido al uso de neum醫icos con clavos para veh韈ulos de la categor韆 m = 1 en la banda de frecuencias i ser�:

Para los veh韈ulos de todas las dem醩 categor韆s no se aplicar� ninguna correcci髇:

Efecto de la temperatura del aire en la correcci髇 del ruido rodante

La temperatura del aire afecta a la emisi髇 de ruido rodante; de hecho, el nivel de potencia ac鷖tica rodante disminuye cuando aumenta la temperatura del aire. Este efecto se introduce en la correcci髇 del asfalto. Las correcciones del asfalto suelen evaluarse con una temperatura del aire de τ_ref = 20 癈. Si la temperatura del aire media anual en 癈 es diferente, el ruido del asfalto se corregir� con la f髍mula:

El t閞mino de correcci髇 es positivo (es decir, que el ruido aumenta) para temperaturas inferiores a 20 癈 y negativo (es decir, que el ruido disminuye) para temperaturas m醩 altas. El coeficiente K depende de las caracter韘ticas del asfalto y de los neum醫icos y, en general, refleja cierta dependencia de la frecuencia. Se aplicar� un coeficiente gen閞ico K_{m = 1} = 0,08 dB/癈 para veh韈ulos ligeros (categor韆 1) y K_{m = 2} = K_{m = 3} = 0,04 dB/癈 para veh韈ulos pesados (categor韆s 2 y 3) para todos los asfaltos. El coeficiente de correcci髇 se aplicar� por igual a todas las bandas de octava desde 63 hasta 8 000 Hz.

2.2.4. Ruido de la propulsi髇

Ecuaci髇 general

La emisi髇 de ruido de la propulsi髇 comprende todas las contribuciones del motor, el tubo de escape, la cantidad de cambios, la entrada de aire, etc. El nivel de potencia ac鷖tica del ruido de la propulsi髇 en la banda de frecuencias i para un veh韈ulo de clase m se define como:

Los coeficientes A_P,i,m y B_P,i,m se ofrecen en bandas de octava para cada categor韆 de veh韈ulo y para una velocidad de referencia v_ref = 70 km/h.

ΔL_WP,i,m se corresponde con la suma de los coeficientes de correcci髇 que se han de aplicar a la emisi髇 de ruido de la propulsi髇 para condiciones de conducci髇 espec韋icas o condiciones regionales halladas a partir de las condiciones de referencia:

ΔL_WP,road,i,m representa el efecto del asfalto en el ruido de la propulsi髇 a trav閟 de la absorci髇. El c醠culo se realizar� conforme a lo especificado en el cap韙ulo 2.2.6.

ΔL_WP,acc,i,m y ΔL_WP,grad,i,m representan el efecto de las pendientes del asfalto y de la aceleraci髇 y la desaceleraci髇 de los veh韈ulos en las intersecciones. Se calcular醤 seg鷑 lo previsto en los cap韙ulos 2.2.4 y 2.2.5, respectivamente.

Efecto de las pendientes del asfalto

La pendiente del asfalto tiene dos efectos en la emisi髇 de ruido del veh韈ulo: en primer lugar, afecta a la velocidad del veh韈ulo y, por consiguiente, a la emisi髇 de ruido rodante y de propulsi髇 del veh韈ulo; en segundo lugar, afecta a la carga y la velocidad del motor por la elecci髇 de la marcha y, por tanto, a la emisi髇 de ruido de la propulsi髇 del veh韈ulo. En esta secci髇 solo se aborda el efecto en el ruido de la propulsi髇, suponiendo una velocidad constante.

El efecto que la pendiente del asfalto tiene en el ruido de la propulsi髇 se tiene en cuenta mediante un t閞mino de correcci髇 ΔL_WP,grad,m , que es una funci髇 de la pendiente s (en %), la velocidad del veh韈ulo v_m (en km/h) y la clase de veh韈ulo m. En el caso de un flujo de tr醘ico bidireccional, es necesario dividir el flujo en dos componentes y corregir la mitad para la subida y la otra mitad para la bajada. El t閞mino de correcci髇 se atribuye a todas las bandas de octava por igual:

Para m = 1

Para m = 2

Para m = 3

Para m = 4

La correcci髇 ΔL_WP,grad,m incluye de forma impl韈ita el efecto que la pendiente tiene en la velocidad.

2.2.5. Efecto de la aceleraci髇 y desaceleraci髇 de los veh韈ulos

Antes y despu閟 de las intersecciones reguladas por sem醘oros y las rotondas, se aplicar� una correcci髇 para el efecto de la aceleraci髇 y la desaceleraci髇, tal y como se describe a continuaci髇.

Los t閞minos de correcci髇 para el ruido rodante, ΔL_WR,acc,m,k , y para el ruido de la propulsi髇, ΔL_WP,acc,m,k , son funciones lineales de la distancia x (en m) desde la fuente puntual hasta la intersecci髇 m醩 cercana de la l韓ea de fuentes correspondiente con otra l韓ea de fuentes. Estos t閞minos se atribuyen a todas las bandas de octava por igual:

Los coeficientes C_R,m,k y C_P,m,k dependen del tipo de uni髇 k (k = 1 para una intersecci髇 regulada por sem醘oros; k = 2 para una rotonda) y se proporcionan para cada categor韆 de veh韈ulos. La correcci髇 comprende el efecto del cambio de velocidad al aproximarse a una intersecci髇 o a una rotonda o al alejarse de ella.

Tenga en cuenta que a una distancia |x| ≥ 100 m, ΔL_WR,acc,m,k = ΔL_WP,acc,m,k = 0.

2.2.6. Efecto del tipo de asfalto

Principios generales

Si se trata de asfaltos con propiedades ac鷖ticas distintas a las de la superficie de referencia, se aplicar� un t閞mino de correcci髇 espectral para el ruido rodante y el ruido de la propulsi髇.

El t閞mino de correcci髇 del asfalto para la emisi髇 de ruido rodante se halla mediante:

donde

α_i,m es la correcci髇 espectral en dB a la velocidad de referencia v_ref para la categor韆 m (1, 2 o 3) y con la banda espectral i.

β_m es el efecto de la velocidad en la reducci髇 de ruido rodante para la categor韆 m (1, 2 o 3) y es id閚tico para todas las bandas de frecuencias.

El t閞mino de correcci髇 del asfalto para la emisi髇 de ruido de la propulsi髇 se proporciona mediante:

Las superficies absorbentes reducen el ruido de la propulsi髇, mientras que las superficies no absorbentes no lo aumentan.

Efecto de la antig黣dad en las propiedades del ruido del asfalto

Las caracter韘ticas ac鷖ticas de las superficies de rodadura var韆n con la antig黣dad y el nivel de mantenimiento, con una tendencia a que el ruido sea m醩 alto con el paso del tiempo. En este m閠odo, se hallan los par醡etros de la superficie de rodadura para que sean representativos del rendimiento ac鷖tico del tipo de superficie de rodadura como promedio con respecto a su vida 鷗il representativa y suponiendo que se realiza un mantenimiento adecuado.

2.3. Ruido ferroviario

2.3.1. Descripci髇 de la fuente

Clasificaci髇 de los veh韈ulos

Definici髇 de veh韈ulo y tren

A los efectos de este m閠odo de c醠culo del ruido, un veh韈ulo se define como cualquier subunidad ferroviaria independiente de un tren (normalmente una locomotora, un vag髇 autopropulsado, un vag髇 remolcado o un vag髇 de carga) que se pueda mover de manera independiente y que se pueda desacoplar del resto del tren. Se pueden dar algunas circunstancias espec韋icas para las subunidades de un tren que forman parte de un conjunto que no se puede desacoplar, por ejemplo, compartir un tren de carretilla entre ellas. A los efectos de este m閠odo de c醠culo, todas estas subunidades se agrupan en un 鷑ico veh韈ulo.

Asimismo, para este m閠odo de c醠culo, un tren consta de una serie de veh韈ulos acoplados.

En el cuadro [2.3.a] se define un lenguaje com鷑 para describir los tipos de veh韈ulos incluidos en la base de datos de las fuentes. En 閘 se presentan los descriptores correspondientes que se usar醤 para clasificar todos los veh韈ulos. Estos descriptores se corresponden con las propiedades del veh韈ulo, que afectan a la potencia ac鷖tica direccional por metro de l韓ea fuente equivalente modelizada.

El n鷐ero de veh韈ulos de cada tipo se determinar� sobre cada tramo de v韆 para cada per韔do de tiempo que se usar� en el c醠culo del ruido. Se expresar� como un n鷐ero promedio de veh韈ulos por hora, que se obtiene al dividir el n鷐ero total de veh韈ulos que circulan durante un per韔do de tiempo determinado entre la duraci髇 en horas de dicho per韔do (por ejemplo, 24 veh韈ulos en 4 horas dan como resultado 6 veh韈ulos por hora). Se usar醤 todos los tipos de veh韈ulos que circulan por cada tramo de v韆.

Clasificaci髇 de las v韆s y estructura portante

Las v韆s existentes pueden variar porque hay varios elementos que contribuyen a las propiedades ac鷖ticas y las caracterizan. Los tipos de v韆s utilizados en este m閠odo se indican en el cuadro [2.3.b] siguiente. Algunos de los elementos influyen significativamente en las propiedades ac鷖ticas, mientras que otros solo tienen efectos secundarios. En general, los elementos m醩 importantes que influyen en la emisi髇 de ruido ferroviario son: la rugosidad de la cabeza de l韓ea, la rigidez de la almohadilla de carril, la base de la v韆, las juntas de los carriles y el radio de curvatura de la v韆. De forma alternativa, se pueden definir las propiedades generales de la v韆 y, en este caso, la rugosidad de la cabeza de l韓ea y la pendiente de ca韉a de la v韆 seg鷑 la norma ISO 3095 son dos par醡etros esenciales desde el punto de vista ac鷖tico, adem醩 del radio de curvatura de la v韆.

El tramo de una v韆 se define como una parte de una 鷑ica v韆, en una l韓ea ferroviaria o en una estaci髇, en la que no cambian los componentes b醩icos ni las propiedades f韘icas de la v韆.

En el cuadro [2.3.b] se define un lenguaje com鷑 para describir los tipos de v韆s incluidos en la base de datos de las fuentes.

N鷐ero y situaci髇 de fuentes sonoras equivalentes

Las distintas fuentes lineales de ruido equivalentes se ubican a diferentes alturas y en el centro de la v韆. Todas las alturas se refieren al plano tangencial a las dos superficies superiores de los dos carriles.

Las fuentes equivalentes comprenden diferentes fuentes f韘icas (韓dice p). Estas fuentes f韘icas se dividen en dos categor韆s distintas en funci髇 del mecanismo de generaci髇, que son: 1) el ruido de rodadura (incluida no solo la vibraci髇 de la base del carril y la v韆 y la vibraci髇 de las ruedas, sino tambi閚, si procede, el ruido de la superestructura de los veh韈ulos destinados al transporte de mercanc韆s); 2) el ruido de tracci髇; 3) el ruido aerodin醡ico; 4) el ruido de impacto (en cruces, cambios y juntas); 5) el ruido generado por los chirridos, y 6) el ruido generado por efectos adicionales como puentes y viaductos.

• 1) La rugosidad de las ruedas y de las cabezas de carril, a trav閟 de tres v韆s de transmisi髇 a las superficies radiantes (carriles, ruedas y superestructura), constituye el ruido de rodadura. Esto se asigna a h = 0,5 m (superficies radiantes A) para representar la contribuci髇 de la v韆, incluidos los efectos de la superficie de las v韆s, en particular las v韆s reforzadas (seg鷑 la zona de propagaci髇), para representar la contribuci髇 de la rueda y para representar la contribuci髇 de la superestructura del veh韈ulo en relaci髇 con el ruido (en el caso de los trenes de mercanc韆s).
• 2) Las alturas de las fuentes equivalentes en el caso del ruido de tracci髇 var韆n entre 0,5 m (fuente A) y 4,0 m (fuente B), en funci髇 de la posici髇 f韘ica del componente de que se trate. Las fuentes como las transmisiones de velocidades y los motores el閏tricos normalmente estar醤 a una altura del eje de 0,5 m (fuente A). Las rejillas de ventilaci髇 y las salidas de aire pueden estar a varias alturas; el sistema de escape del motor en los veh韈ulos di閟el suelen estar a una altura del techo de 4,0 m (fuente B). Otras fuentes de tracci髇, como los ventiladores o los bloques motor di閟el, pueden estar a una altura de 0,5 m (fuente A) o de 4,0 m (fuente B). Si la altura exacta de la fuente se encuentra entre las alturas modelo, la energ韆 ac鷖tica se distribuye de manera proporcional sobre las alturas de fuentes adyacentes m醩 pr髕imas.

  Por este motivo, se prev閚 dos alturas de fuentes mediante el m閠odo a 0,5 m (fuente A), 4,0 m (fuente B), y la potencia ac鷖tica equivalente asociada con cada una se distribuye entre las dos en funci髇 de la configuraci髇 espec韋ica de las fuentes en el tipo de unidad.

• 3) Los efectos del ruido aerodin醡ico se asocian con la fuente a 0,5 m (lo que representa las cubiertas y las pantallas, fuente A) y la fuente a 4,0 m (modelizaci髇 por aparatos de techo y pant骻rafos, fuente B). Se sabe que la opci髇 de 4,0 m para los efectos del pant骻rafo constituye un modelo sencillo y ha de considerarse detenidamente si el objetivo es elegir una altura apropiada de la barrera ac鷖tica.
• 4) El ruido de impacto se asocia con la fuente a 0,5 m (fuente A).
• 5) El ruido de los chirridos se asocia con las fuentes a 0,5 m (fuente A).
• 6) El ruido de impacto del puente se asocia con la fuente a 0,5 m (fuente A).

2.3.2. Emisi髇 de la potencia ac鷖tica

Ecuaciones generales

Veh韈ulo individual

El modelo de ruido del tr醘ico ferroviario, de forma an醠oga al ruido del tr醘ico vial, describe la emisi髇 de la potencia ac鷖tica de una combinaci髇 espec韋ica del tipo de veh韈ulo y el tipo de v韆 que satisface una serie de requisitos descritos en la clasificaci髇 de veh韈ulos y v韆s, en relaci髇 con un conjunto de potencias ac鷖ticas para cada veh韈ulo (L_W,0).

Flujo de tr醘ico

La emisi髇 de ruido de un flujo de tr醘ico en cada v韆 deber� representarse mediante un conjunto de dos l韓eas de fuentes caracterizadas por su potencia ac鷖tica direccional por metro y por banda de frecuencias. Esto se corresponde con la suma de las emisiones de ruido de cada uno de los veh韈ulos del flujo de tr醘ico y, en el caso espec韋ico de los veh韈ulos parados, teniendo en cuenta el tiempo que los veh韈ulos pasan en el tramo ferroviario considerado.

La potencia ac鷖tica direccional por metro y por banda de frecuencias, debido a todos los veh韈ulos que circulan por cada tramo de v韆 de un tipo de v韆 (j), se define de la siguiente forma:

• - para cada banda de frecuencias (i);
• - para cada altura de fuente determinada (h) (para las fuentes a 0,5 m h = 1 y a 4,0 m h = 2),

  y se trata de la suma de la energ韆 de todas las contribuciones de todos los veh韈ulos que circulan por el tramo de v韆 espec韋ico j-th. Estas contribuciones son las siguientes:

  • - de todos los tipos de veh韈ulos (t)
  • - a diferentes velocidades (s)
  • - en condiciones de circulaci髇 particulares (velocidad constante) (c)
  • - para cada tipo de fuente f韘ica (rodadura, impacto, chirridos, tracci髇, aerodin醡ica y fuentes con otros efectos, como por ejemplo el ruido de los puentes) (p).

Para calcular la potencia ac鷖tica direccional por metro (entrada en la parte de propagaci髇) debido a la combinaci髇 promedio de tr醘ico en el tramo de v韆 j-th, se usa lo siguiente:

donde

Tref = per韔do de tiempo de referencia para el que se considera el tr醘ico promedio

X = n鷐ero total de combinaciones existentes de i, t, s, c, p para cada tramo de la v韆 j-th

t = 韓dice para los tipos de veh韈ulo en el tramo de v韆 j-th

s = 韓dice para la velocidad del tren: hay tantos 韓dices como n鷐ero de velocidades promedio de tren diferentes en el tramo de v韆 j-th

c = 韓dice para las condiciones de circulaci髇: 1 (para velocidad constante), 2 (ralent�)

p = 韓dice para los tipos de fuentes f韘icas: 1 (para ruido de rodadura y de impacto), 2 (chirrido en las curvas), 3 (ruido de tracci髇), 4 (ruido aerodin醡ico), 5 (otros efectos)

LW′,eq,line,x = potencia ac鷖tica direccional x-th por metro para una l韓ea de fuentes de una combinaci髇 de t, s, r, p en cada tramo de v韆 j-th

Si se supone un flujo constante de veh韈ulos Q por hora, con una velocidad media de v, como promedio en cada momento, habr� un n鷐ero equivalente de veh韈ulos Q/v por longitud de unidad del tramo de la v韆 ferroviaria. La emisi髇 de ruido del flujo de veh韈ulos en t閞minos de potencia ac鷖tica direccional por metro L_W′,eq,line (expresada en dB/m (re. 10^{- 12} W)) se integra mediante:

(para c = 1) (2.3.2)

donde

• - Q es el n鷐ero medio de veh韈ulos por hora en el tramo de v韆 j-th para el tipo de veh韈ulo t , con una velocidad media del tren s y un estado de circulaci髇 c
• - v es la velocidad [km/h] en el j.o tramo de v韆 para el tipo de veh韈ulo t y con una velocidad media del tren s
• - L_W,0,dir es el nivel de potencia ac鷖tica direccional del ruido espec韋ico (rodadura, impacto, chirrido, frenado, tracci髇, aerodin醡ico y otros efectos) de un 鷑ico veh韈ulo en las direcciones ψ, φ definidas con respecto a la direcci髇 en que se mueve el veh韈ulo (v閍se la figura [2.3.b]).

En el caso de una fuente estacionaria, como durante el ralent�, se supone que el veh韈ulo permanecer� durante un tiempo total T _idle en una ubicaci髇 dentro de un tramo de v韆 con una longitud L. Por tanto, con T_ref como el per韔do de tiempo de referencia para la evaluaci髇 del ruido (por ejemplo, 12 horas, 4 horas u 8 horas), la potencia ac鷖tica direccional por longitud de la unidad en el tramo de v韆 se define mediante:

(para c = 2) (2.3.4)

En general, la potencia ac鷖tica direccional se obtiene de cada fuente espec韋ica como:

donde

• - ΔL_W,dir,vert,i es la funci髇 de la correcci髇 de directividad vertical (adimensional) de ψ (figura [2.3.b])
• - ΔL_W,dir,vert,i es la funci髇 de la correcci髇 de directividad horizontal (adimensional) de φ (figura [2.3.b]).

Y donde L_{W,0,dir,i(ψ,φ)} , despu閟 de hallarse en bandas de octava de 1/3, deber� expresarse en bandas de octava a馻diendo en閞gicamente cada banda de octava de 1/3 perteneciente integrada en la banda de octava correspondiente.

A efectos de c醠culo, la potencia de la fuente se expresa de manera espec韋ica en t閞minos de potencia ac鷖tica direccional por una longitud de 1 m de la v韆 L_{W′,tot,dir,i} para representar la directividad de las fuentes en su direcci髇 vertical y horizontal, mediante las correcciones adicionales.

Se consideran varios c醠culos de L_W,0,dir,i (ψ,φ) para cada combinaci髇 de veh韈ulo-v韆-velocidad-estado de circulaci髇:

• - para una banda de frecuencias de octava de 1/3 (i)
• - para cada tramo de v韆 (j)
• - altura de la fuente (h) (para fuentes a 0,5 m h = 1, a 4,0 m h = 2)
• - directividad (d) de la fuente

Se tiene en cuenta un conjunto de L_W,0,dir,i (ψ,φ) para cada combinaci髇 de veh韈ulo-v韆-velocidad-estado de circulaci髇, cada tramo de v韆, las alturas correspondientes de h = 1 y h = 2 y la directividad.

Ruido rodante

La contribuci髇 del veh韈ulo y la contribuci髇 de la v韆 al ruido rodante se dividen en cuatro elementos b醩icos: la rugosidad de la rueda, la rugosidad de la v韆, la funci髇 de transferencia del veh韈ulo a las ruedas y a la superestructura (recipientes) y la funci髇 de transferencia de la v韆. La rugosidad de las ruedas y de los ra韑es representan la causa de la excitaci髇 de la vibraci髇 del punto de contacto entre el ra韑 y la rueda, y las funciones de transferencia son dos funciones emp韗icas o modelizadas que representan todo el fen髆eno complejo de la vibraci髇 mec醤ica y de la generaci髇 de ruido en las superficies de las ruedas, el ra韑, la traviesa y la subestructura de la v韆. Esta separaci髇 refleja la evidencia f韘ica de que la rugosidad del ra韑 puede excitar la vibraci髇 del ra韑, pero tambi閚 excitar� la vibraci髇 de la rueda, y viceversa. El no incluir alguno de estos cuatro par醡etros impedir韆 la disociaci髇 de la clasificaci髇 de las v韆s y los trenes.

Rugosidad de la rueda y de la v韆

El ruido rodante aumenta principalmente por la rugosidad del carril y la rueda en el rango de longitud de onda comprendido entre 5 y 500 mm.

Definici髇

El nivel de rugosidad L_r se define como 10 veces el logaritmo de base 10 del cuadrado del valor cuadr醫ico medio r² de la rugosidad de la superficie de rodadura de un ra韑 o una rueda en la direcci髇 del movimiento (nivel longitudinal) medida en μm con respecto a una longitud determinada del ra韑 o al di醡etro total de la rueda, dividida entre el cuadrado del valor de referenciaDOUEL_023:

donde

r 0 = 1 μm

r = r.m.s. de la diferencia de desplazamiento vertical de la superficie de contacto con respecto al nivel medio

El nivel de rugosidad L_r suele obtenerse como un espectro de la longitud de onda λ y deber� convertirse en un espectro de frecuencias f = v/λ, donde f es la frecuencia de banda central de una banda de octava determinada de 1/3 en Hz, λ es la longitud de onda en m y v es la velocidad del tren en km/h. El espectro de rugosidad como una funci髇 de frecuencia cambia a lo largo del eje de frecuencia para diferentes velocidades. En casos generales, tras la conversi髇 del espectro de frecuencias en funci髇 de la velocidad, es necesario obtener nuevos valores del espectro de bandas de octava de 1/3 cuyo promedio se encuentre entre dos bandas de octava de 1/3 correspondientes en el dominio de la longitud de onda. Para calcular el espectro de frecuencias de la rugosidad efectiva total correspondiente a la velocidad apropiada del tren, deber� calcularse el promedio de manera en閞gica y proporcional de las dos bandas de octava de 1/3 correspondientes definidas en el dominio de la longitud de onda.

El nivel de rugosidad del ra韑 (rugosidad del lateral de la v韆) para la banda del n鷐ero de ondas i-th se define como L_r,TR,i

Por analog韆, el nivel de rugosidad de la rueda (rugosidad del lateral del veh韈ulo) para la banda del n鷐ero de ondas i-th se define como L _r,VEH,i .

El nivel de rugosidad efectiva total para la banda del n鷐ero de ondas i (L_R,tot,i) se define como la suma de la energ韆 de los niveles de rugosidad del ra韑 y de la rueda m醩 el filtro de contacto A3(λ) para tener en cuenta el efecto de filtrado de la banda de contacto entre el ra韑 y la rueda, y se mide en dB:

donde se expresa como una funci髇 de la banda del n鷐ero de onda i-th correspondiente a la longitud de onda λ.

El filtro de contacto depende del tipo de ra韑 y de rueda y de la carga.

En el m閠odo se utilizar醤 la rugosidad efectiva total del tramo de v韆 j-th y cada tipo de veh韈ulo t-th a su velocidad v correspondiente.

Funci髇 de transferencia de veh韈ulo, v韆 y superestructura

Las funciones de transferencia independientes de la velocidad L_H,TR,i L_H,VEH,i y L_H,VEH,SUP,i se definen como: la primera para cada tramo de v韆 j-th y las otras dos para cada tipo de veh韈ulo t-th. Relacionan el nivel de rugosidad efectiva total con la potencia ac鷖tica de la v韆, las ruedas y la superestructura, respectivamente.

La contribuci髇 de la superestructura se considera solo para los vagones de mercanc韆s, por tanto, solo para el tipo de veh韈ulos 玱�.

En el caso del ruido de rodadura, las contribuciones de la v韆 y del veh韈ulo se describen totalmente mediante las funciones de transferencia y mediante el nivel de rugosidad efectiva total. Cuando un tren est� en ralent�, el ruido de rodadura quedar� excluido.

Para la potencia ac鷖tica por veh韈ulo, el ruido de rodadura se calcula a la altura del eje y, como entrada, tiene el nivel de rugosidad efectiva total L_R,TOT,i en forma de una funci髇 de la velocidad del veh韈ulo v, las funciones de transferencia de la v韆, el veh韈ulo y la superestructura L_H,TR,i , L_H,VEH,i y L_H,VEH,SUP,i , y el n鷐ero total de ejes N_a :

para h = 1:

donde N_a es el n鷐ero de ejes por veh韈ulo para el tipo de veh韈ulo t-th.

Se utilizar� una velocidad m韓ima de 50 km/h (30 km/h solo para los tranv韆s y el metro) para determinar la rugosidad efectiva total y, por consiguiente, la potencia ac鷖tica de los veh韈ulos (esta velocidad no afecta al c醠culo del flujo de veh韈ulos) para compensar el error potencial introducido por la simplificaci髇 de la definici髇 del ruido de rodadura, el ruido de los frenos y el ruido de impacto generado en las intersecciones y los cambios.

Ruido de impacto (intersecciones, cambios y juntas)

El ruido de impacto puede derivar de las intersecciones, los cambios y las juntas o las agujas. Puede variar en magnitud y puede dominar el ruido rodante. El ruido de impacto deber� considerarse para las v韆s unidas. En el caso del ruido de impacto generado por cambios, cruces y juntas en los tramos de las v韆s con una velocidad inferior a 50 km/h (30 km/h solo para tranv韆s y metros), ya que la velocidad m韓ima de 50 km/h (30 km/h solo para tranv韆s y metros) se usa para incluir m醩 efectos en funci髇 de la descripci髇 contemplada en el cap韙ulo del ruido rodante, la modelizaci髇 deber� evitarse. La modelizaci髇 del ruido de impacto tambi閚 debe evitarse en condiciones de circulaci髇 c = 2 (ralent�).

El ruido de impacto se incluye en el t閞mino del ruido de rodadura (energ韆) al incorporar un nivel de rugosidad del impacto ficticio suplementario al nivel de rugosidad efectiva total en cada tramo de v韆 j-th espec韋ico donde se encuentre. En este caso, se usar� una nueva funci髇 L_{R,TOT+IMPACT,i} en lugar de L_R,TOT,i , por lo que quedar� como sigue:

L_R,IMPACT,i es un espectro de bandas de octava de 1/3 (como una funci髇 de frecuencia). Para obtener este espectro de frecuencias, se facilita un espectro como una funci髇 de la longitud de onda λ y deber� convertirse en el espectro requerido como una funci髇 de frecuencia usando la relaci髇 λ = v/f, donde es la frecuencia central de la banda de octava de 1/3 en Hz y v es la velocidad del veh韈ulo s-th del tipo de veh韈ulo t-th en km/h.

El ruido de impacto depender� de la gravedad y el n鷐ero de impactos por longitud de la unidad o densidad de la uni髇, por lo que en el caso de que se den varios impactos, el nivel de rugosidad del impacto que habr� de utilizarse en la ecuaci髇 anterior se calcular� como sigue:

donde L_{R,IMPACT-SINGLE,i} es el nivel de rugosidad del impacto que se proporciona para un 鷑ico impacto y n_l es la densidad de la uni髇.

El nivel de rugosidad del impacto predeterminado se facilita para una densidad de uni髇 de n_l = 0,01 m ^-1, que es una uni髇 por cada 100 m de v韆. Las situaciones con diferentes n鷐eros de uniones se aproximar醤 mediante el ajuste de la densidad de la uni髇 n_l . Cabe se馻lar que, al modelizar la segmentaci髇 y el dise駉 de la v韆, deber� tenerse en cuenta la densidad de la uni髇 del ra韑, es decir, que puede resultar necesario considerar un segmento de fuentes independientes para un tramo de v韆 con m醩 uniones. La L_W,0 de la v韆, la rueda y el bogie y la contribuci髇 de la superestructura se incrementan mediante la funci髇 _R,IMPACT,i para +/- 50 m antes y despu閟 de la uni髇 del ra韑. Si se trata de una serie de uniones, el incremento se extiende a un intervalo comprendido entre - 50 m antes de la primera uni髇 y +50 m despu閟 de la 鷏tima uni髇.

La aplicabilidad de estos espectros de potencia ac鷖tica, por norma general, se verificar� in situ.

Para las v韆s con juntas, se utilizar� n_l un predeterminado de 0,01.

Chirrido

El chirrido en las curvas es una fuente especial que solo resulta relevante para las curvas y, por tanto, est� localizado. El chirrido en curvas suele depender de la curvatura, de las condiciones de fricci髇, de la velocidad del tren y de la din醡ica y la geometr韆 de las ruedas y la v韆. Como puede ser significativo, se necesita una descripci髇 apropiada. En aquellos lugares donde se produce chirrido en curvas, generalmente en curvas y agujas de desv韔s ferroviarios, es preciso a馻dir a la potencia de la fuente los espectros de la potencia ac鷖tica adicional correspondientes. El ruido adicional puede ser espec韋ico a cada tipo de material rodante, ya que determinados tipos de ruedas y bogies pueden ser considerablemente menos propensos a los chirridos que otros. Pueden utilizarse mediciones del ruido adicional que tengan suficientemente en cuenta la naturaleza estoc醩tica del chirrido, en caso de disponer de ellas.

Si no se dispone de mediciones adecuadas, se puede adoptar un enfoque sencillo en el que se considerar� el ruido de los chirridos a馻diendo los siguientes valores adicionales al espectro de potencia ac鷖tica del ruido rodante para todas las frecuencias.

donde l_track es la longitud de la v韆 a lo largo de la curva y R es el radio de la curva.

La aplicabilidad de estos espectros de potencia ac鷖tica o de estos valores adicionales, por norma general, se verificar� in situ, sobre todo en el caso de los tranv韆s y de aquellos lugares donde en las curvas o las agujas se apliquen medidas para evitar los chirridos

Ruido de la tracci髇

Aunque el ruido de la tracci髇 suele ser espec韋ico de cada condici髇 de funcionamiento caracter韘tica entre la velocidad constante, la desaceleraci髇, la aceleraci髇 y el ralent�, las 鷑icas dos condiciones modelizadas son la velocidad constante (que es v醠ida tambi閚 cuando el tren est� desacelerando o cuando est� acelerando) y el ralent�. La potencia ac鷖tica modelizada solo se corresponde con las condiciones de carga m醲ima, y esto resulta en las cantidades L_W,0,const,i = L_W,0,idling,i . Adem醩, L_W,0,idling,i se corresponde con la contribuci髇 de todas las fuentes f韘icas de un veh韈ulo determinado atribuible a una altura espec韋ica, como se describe en la secci髇 2.3.1.

L_W,0,idling,i se expresa como una fuente ac鷖tica est醫ica en la posici髇 de ralent�, para la duraci髇 del estado de ralent�, que se usar� modelizado como una fuente puntual fija, seg鷑 se describe en el siguiente cap韙ulo dedicado al ruido industrial. Solo se considerar� si los trenes est醤 en ralent� durante m醩 de 0,5 horas.

Estas cantidades pueden obtenerse de las mediciones de todas las fuentes en cada estado de funcionamiento, o bien las fuentes parciales se pueden caracterizar por separado, para determinar la dependencia que tienen de los par醡etros y su fuerza relativa. Esto puede calcularse mediante la medici髇 de un veh韈ulo estacionario, mediante la variaci髇 de las velocidades de rotaci髇 del equipo de tracci髇, de conformidad con la norma ISO 3095:2005. Si resulta pertinente, se tendr醤 que caracterizar varias fuentes ac鷖ticas de tracci髇, y es posible que no todas dependan de la velocidad del tren:

• - El ruido del motor, como los motores di閟el (incluidas las entradas de aire, el sistema de escape y el bloque motor), la transmisi髇 de velocidades, los generadores el閏tricos, que dependen en gran medida de la velocidad de las vueltas del motor por minuto (rpm), y las fuentes el閏tricas, como los convertidores, que pueden depender significativamente de la carga.
• - El ruido de los ventiladores y de los sistemas de refrigeraci髇, en funci髇 de las rpm del ventilador; en algunos casos, los ventiladores pueden estar directamente acoplados a la fuerza de transmisi髇.
• - Fuentes intermitentes como los compresores, las v醠vulas y otras con una duraci髇 caracter韘tica de funcionamiento y la correcci髇 correspondiente del ciclo de funcionamiento para la emisi髇 de ruido.

Habida cuenta de que estas fuentes se pueden comportar de manera diferente en cada estado de funcionamiento, el ruido de la tracci髇 se especificar� seg鷑 corresponda. La intensidad de una fuente se obtiene de mediciones realizadas en condiciones controladas. En general, las locomotoras tender醤 a mostrar m醩 variaci髇 en la carga en funci髇 del n鷐ero de veh韈ulos remolcados y, por consiguiente, la potencia de salida puede variar significativamente, mientras que las formaciones fijas del tren, como las unidades motorizadas el閏tricas, las unidades motorizadas di閟el y los trenes de alta velocidad, tienen una carga mejor definida.

No hay una atribuci髇 a priori de la potencia ac鷖tica de la fuente a las alturas de la fuente, y esta elecci髇 depender� del ruido espec韋ico y el veh韈ulo evaluados. Se modelizar� como una fuente A (h = 1) y una fuente B (h = 2).

Ruido aerodin醡ico

El ruido aerodin醡ico solo se tiene en cuenta a altas velocidades por encima de 200 km/h, por lo que primero cabe verificar si es realmente necesario a efectos de aplicaci髇. Si se conocen las funciones de transferencia y rugosidad del ruido rodante, pueden extrapolarse a velocidades m醩 altas y se puede realizar una comparaci髇 con los datos de alta velocidad existentes para comprobar si el ruido aerodin醡ico genera niveles m醩 altos. Si las velocidades del tren en una red son superiores a 200 km/h, pero est醤 limitadas a 250 km/h, en algunos casos puede no ser necesario incluir el ruido aerodin醡ico, en funci髇 del dise駉 del veh韈ulo.

La contribuci髇 del ruido aerodin醡ico se facilita como una funci髇 de velocidad:

donde

v ₀ en una velocidad en la que el ruido aerodin醡ico es dominante y es fijo a 300 km/h

L_W,0,1,i es una potencia ac鷖tica de referencia determinada por dos o m醩 puntos de medida, para fuentes a alturas de fuentes conocidas, por ejemplo, el primer bogie

L_W,0,2,i es una potencia ac鷖tica de referencia determinada por dos o m醩 puntos de medida, para fuentes a alturas de fuentes conocidas, por ejemplo, las alturas de receso pantogr醘icas

α_1,i es un coeficiente determinado por dos o m醩 puntos de medida, para fuentes a alturas de fuentes conocidas, por ejemplo, el primer bogie

α_2,i es un coeficiente determinado por dos o m醩 puntos de medida, para fuentes a alturas de fuentes conocidas, por ejemplo, las alturas de receso pantogr醘icas

Directividad de la fuente

La directividad horizontal ΔL_W,dir,hor,i en dB se proporciona en el plano horizontal y, de manera predeterminada, se puede asumir que se trata de un dipolo para los efectos de rodadura, impacto (juntas de carril, etc.), chirridos, frenos, ventiladores y aerodin醡ica, que se facilitan para cada banda de frecuencias i-th mediante:

La directividad vertical ΔL W_,dir,ver,i en dB se proporciona en el plano vertical para la fuente A (h = 1), como una funci髇 de la frecuencia de bandas central f_c,i de cada i.^a banda de frecuencias y

Para la fuente B (h = 2) para el efecto aerodin醡ico:

ΔL_W,dir,ver,i = 0 en otro lugar

La directividad ΔL_dir,ver,i no se tiene en cuenta para la fuente B (h = 2) para otros efectos, ya que se supone la omnidireccionalidad para estas fuentes en esta posici髇.

LE0000704258_20210729N鷐ero 2.3.2 del anexo營I redactado por el apartado 4) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

2.3.3. Otros efectos

Correcci髇 de la radiaci髇 estructural (puentes y viaductos)

En caso de que el tramo de v韆 se encuentre en un puente, es necesario tener en cuenta el ruido adicional generado por la vibraci髇 del puente como resultado de la excitaci髇 ocasionada por la presencia del tren. El ruido del puente se modeliza como una fuente adicional en la que la potencia ac鷖tica por veh韈ulo se obtiene mediante:

donde L_H,bridge,i es la funci髇 de transferencia del puente. El ruido del puente L_{W,0, bridge ,i} 鷑icamente representa el sonido irradiado por la construcci髇 del puente. El ruido rodante de un veh韈ulo sobre el puente se calcula mediante las f髍mulas (2.3.8) a (2.3.10), seleccionando la funci髇 de transferencia de la v韆 correspondiente al sistema de v韆s del puente. Normalmente no se tienen en cuenta las barreras colocadas en los bordes del puente

LE0000704258_20210729Apartado 獵orrecci髇 de la radiaci髇 estructural (puentes y viaductos)� del n鷐ero 2.3.3 del anexo營I redactado por el apartado 5) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

Correcci髇 para otras fuentes ac鷖ticas ferroviarias

Pueden existir varias fuentes, como los dep髎itos, las zonas de carga y descarga, las estaciones, las campanas, los altavoces de la estaci髇, etc., y se asocian con el ruido ferroviario. Estas fuentes se tratar醤 como fuentes ac鷖ticas industriales (fuentes ac鷖ticas fijas) y se modelizar醤, si procede, seg鷑 lo expuesto en el siguiente cap韙ulo dedicado al ruido industrial.

2.4. Ruido industrial

2.4.1. Descripci髇 de la fuente

Clasificaci髇 de los tipos de fuente (punto, l韓ea y 醨ea)

Las fuentes industriales presentan dimensiones muy variables. Puede tratarse de plantas industriales grandes, as� como de fuentes concentradas peque馻s, como herramientas peque馻s o m醧uinas operativas utilizadas en f醔ricas. Por tanto, es necesario usar una t閏nica de modelizaci髇 apropiada para la fuente espec韋ica objeto de evaluaci髇. En funci髇 de las dimensiones y de la forma en que varias fuentes independientes se extienden por una zona, todas ellas pertenecientes al mismo emplazamiento industrial, se pueden modelizar como fuentes puntuales, l韓eas de fuentes u otras fuentes de 醨ea. En la pr醕tica, los c醠culos del efecto ac鷖tico siempre se basan en las fuentes sonoras puntuales, pero se pueden usar varias fuentes sonoras puntuales para representar una fuente compleja real, que se extiende principalmente por una l韓ea o un 醨ea.

N鷐ero y situaci髇 de fuentes sonoras equivalentes

Las fuentes ac鷖ticas reales se modelizan mediante fuentes ac鷖ticas equivalentes representadas por una o varias fuentes puntuales, de forma que la potencia ac鷖tica total de la fuente real se corresponda con la suma de las potencias ac鷖ticas individuales atribuidas a las diferentes fuentes puntuales.

Las normas generales que deben aplicarse en la definici髇 del n鷐ero de fuentes puntuales que se usar醤 son:

• - Las fuentes lineales o de superficie en las que la dimensi髇 m醩 alta es inferior a 1/2 de la distancia entre la fuente y el receptor pueden modelizarse como fuentes puntuales exclusivas.
• - Las fuentes en las que la dimensi髇 m醩 grande es mayor que 1/2 de la distancia entre la fuente y el receptor deben modelizarse como una serie de fuentes puntuales en una l韓ea o como una serie de fuentes puntuales incoherentes en un 醨ea, de forma que para cada una de estas fuentes se cumpla la condici髇 de 1/2. La distribuci髇 por un 醨ea puede incluir la distribuci髇 vertical de las fuentes puntuales.
• - Si se trata de fuentes en las que las dimensiones m醩 grandes en t閞minos de altura superen los 2 m o si est醤 cerca del suelo, cabe prestar especial atenci髇 a la altura de la fuente. Duplicar el n鷐ero de fuentes, redistribuy閚dolas 鷑icamente en el componente z no puede ofrecer un resultado significativamente mejor para esta fuente.
• - Para todas las fuentes, duplicar el n鷐ero de fuentes sobre el 醨ea de la fuente (en todas las dimensiones) no puede ofrecer un resultado significativamente mejor.

No se puede fijar la posici髇 de las fuentes ac鷖ticas equivalentes, debido al gran n鷐ero de configuraciones que un emplazamiento industrial puede tener. Por lo general, se aplicar醤 buenas pr醕ticas.

Emisi髇 de la potencia ac鷖tica

Consideraciones generales

La informaci髇 siguiente constituye el conjunto completo de datos de entrada para los c醠culos de la propagaci髇 ac鷖tica con los m閠odos que se utilizar醤 para la cartograf韆 de ruido:

• - Espectro del nivel de potencia ac鷖tica emitida en bandas de octava
• - Horas de funcionamiento (d韆, tarde, noche o como promedio anual)
• - Ubicaci髇 (coordenadas x, y) y elevaci髇 (z) de la fuente de ruido
• - Tipo de fuente (punto, l韓ea y 醨ea)
• - Dimensiones y orientaci髇
• - Condiciones de funcionamiento de la fuente
• - Directividad de la fuente.

Es necesario definir la potencia ac鷖tica de la fuente puntual, lineal o de 醨ea como:

• - Para una potencia ac鷖tica de una fuente puntual L_W y la directividad como una funci髇 de tres coordenadas ortogonales (x, y, z);
• - Se pueden definir dos tipos de l韓eas de fuente:
  • - l韓eas de fuente que representan cintas transportadoras, oleoductos, etc., potencia ac鷖tica por longitud en metros L_W′ y directividad como una funci髇 de dos coordenadas ortogonales en el eje de la l韓ea de la fuente;
  • - las l韓eas de fuentes que representan a los veh韈ulos en movimiento se calculan mediante la f髍mula 2.2.1
• - Para una fuente de 醨ea, la potencia ac鷖tica por metro cuadrado L_W/m2 , y sin directividad (puede ser horizontal o vertical).

Las horas de funcionamiento son una informaci髇 fundamental para el c醠culo de los niveles de ruido. Las horas de funcionamiento se deben facilitar para el d韆, la tarde y la noche y, si la propagaci髇 usa diferentes clases meteorol骻icas definidas durante el d韆, la noche y la tarde, entonces deber� facilitarse una distribuci髇 m醩 definida de las horas de funcionamiento en subper韔dos que coincidan con la distribuci髇 de las clases meteorol骻icas. Esta informaci髇 se basar� en un promedio anual.

La correcci髇 de las horas de funcionamiento, que se a馻dir� a la potencia ac鷖tica de la fuente para definir la potencia ac鷖tica corregida que se deber� utilizar para los c醠culos en relaci髇 con cada per韔do de tiempo C_W en dB, se calcula como sigue:

donde

T es el tiempo que la fuente est� activa por cada per韔do con car醕ter anual, medido en horas;

T _ref es el per韔do de tiempo de referencia en horas (por ejemplo, para el d韆 es 12 horas, para la tarde, 4 horas y, para la noche, 8 horas).

Para las fuentes m醩 dominantes, la correcci髇 de las horas de funcionamiento promedio anual se calcular� al menos en una tolerancia de 0,5 dB a fin de conseguir una precisi髇 aceptable (es equivalente a una incertidumbre inferior al 10 % en la definici髇 del per韔do durante el cual la fuente permanece activa).

LE0000704258_20210729Apartado 獷misi髇 de la potencia ac鷖tica -, Consideraciones generales粻del n鷐ero 2.4.1 del anexo II redactado por el apartado 6) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

Directividad de la fuente

La directividad de la fuente est� estrechamente relacionada con la posici髇 de la fuente ac鷖tica equivalente pr髕ima a las superficies cercanas. Habida cuenta de que el m閠odo de propagaci髇 tiene en cuenta la superficie cercana y la absorci髇 ac鷖tica, es necesario tener en cuenta detenidamente la ubicaci髇 de las superficies cercanas. En general, se establecer� una distinci髇 entre estos dos casos:

• - una potencia ac鷖tica de la fuente y la directividad se determina y se facilita en relaci髇 con una fuente real determinada cuando esta se encuentra al aire libre (excluido el efecto del terreno). Esto est� en consonancia con las definiciones relativas a la propagaci髇, siempre que se suponga que no hay ninguna superficie cercana a menos de 0,01 m de la fuente y si se incluyen superficies a 0,01 m o m醩 en el c醠culo de la propagaci髇;
• - una potencia ac鷖tica de la fuente y la directividad se determina y se facilita en relaci髇 con una fuente real determinada cuando esta se sit鷄 en una ubicaci髇 espec韋ica y, por tanto, la potencia ac鷖tica de la fuente y la directividad es 玡quivalente�, ya que incluye la modelizaci髇 del efecto de las superficies cercanas. Se define en el 玞ampo semilibre�, en funci髇 de las definiciones relativas a la propagaci髇. En este caso, las superficies cercanas modelizadas deber醤 excluirse del c醠culo de la propagaci髇.

La directividad se expresar� en el c醠culo como un factor ΔL_W,dir,xyz (x, y, z) que se a馻dir� a la potencia ac鷖tica para obtener la potencia ac鷖tica direccional correcta de la fuente ac鷖tica de referencia observada mediante la propagaci髇 en la direcci髇 correspondiente. El factor puede facilitarse como una funci髇 del vector de direcci髇 definido mediante (x,y,z) con . Esta directividad tambi閚 puede expresarse mediante otros sistemas de coordenadas, como los sistemas de coordenadas angulares.

2.5. C醠culo de la propagaci髇 del ruido para fuentes viales, ferroviarias e industriales

2.5.1. Alcance y aplicabilidad del m閠odo

En el presente documento se especifica un m閠odo para calcular la atenuaci髇 del ruido durante su propagaci髇 en exteriores. A sabiendas de las caracter韘ticas de la fuente, este m閠odo predice el nivel equivalente de presi髇 ac鷖tica continua en un punto receptor correspondiente a dos tipos particulares de condiciones atmosf閞icas:

• - condiciones de propagaci髇 por refracci髇 descendente (pendiente vertical positiva de la celeridad ac鷖tica efectiva) desde la fuente al receptor;
• - condiciones atmosf閞icas homog閚eas (pendiente vertical nula de celeridad ac鷖tica efectiva) con respecto al 醨ea completa de propagaci髇.

El m閠odo de c醠culo descrito en este documento se aplica a las infraestructuras industriales y a las infraestructuras de transporte terrestre. Por tanto, se aplica en particular a las infraestructuras viales y ferroviarias. El transporte a閞eo se incluye en el 醡bito de aplicaci髇 del m閠odo solo en el caso del ruido generado durante las operaciones en tierra y excluye el despegue y el aterrizaje.

Las infraestructuras industriales que emiten ruidos tonales fuertes o impulsivos, seg鷑 se describe en la norma ISO 1996-2:2007, no recaen dentro del 醡bito de aplicaci髇 de este m閠odo.

El m閠odo de c醠culo no ofrece resultados en condiciones de propagaci髇 por refracci髇 ascendente (pendiente vertical negativa de velocidad ac鷖tica efectiva), pero estas condiciones se aproximan mediante condiciones homog閚eas al calcular L_den.

Para calcular la atenuaci髇 debido a la absorci髇 atmosf閞ica en el caso de la infraestructura de transportes, las condiciones de temperatura y humedad se calculan seg鷑 la norma ISO 9613-1:1996.

El m閠odo ofrece resultados por banda de octava, desde 63 Hz hasta 8 000 Hz. Los c醠culos se realizan para cada una de las frecuencias centrales.

Los objetos con una inclinaci髇 superior a 15� en relaci髇 con la vertical no se consideran reflectores, pero se tienen en cuenta en todos los dem醩 aspectos de la propagaci髇, como los efectos suelo y la difracci髇LE0000704258_20210729P醨rafo s閜timo燿el n鷐ero 2.5.1 del anexo營I redactado por el apartado 7) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

Una pantalla individual se calcula como un c醠culo de difracci髇 individual, dos o m醩 pantallas de una 鷑ica ruta se tratan como un conjunto posterior de difracciones individuales mediante la aplicaci髇 del procedimiento descrito m醩 adelante.

2.5.2. Definiciones utilizadas

Todas las distancias, alturas, dimensiones y altitudes utilizadas en este documento se expresan en metros (m).

La notaci髇 MN representa la distancia en 3 dimensiones (3D) entre los puntos M y N, medida con una l韓ea recta que une estos puntos.

La notaci髇 representa la longitud de la trayectoria curva entre los puntos M y N, en condiciones favorables.

Es habitual medir las alturas reales en vertical en una direcci髇 perpendicular al plano horizontal. Las alturas de los puntos por encima del terreno local se representan con la h, mientras que las alturas absolutas de los puntos y la altura absoluta del terreno se han de representar con la letra H.

Para tener en cuenta la orograf韆 real del terreno a lo largo del trayecto de propagaci髇, se introduce la noci髇 de 玜ltura equivalente�, que se representa con la letra z. Esto sustituye las alturas reales en las ecuaciones del efecto de suelo.

Los niveles de presi髇 ac鷖tica, representados por la letra may鷖cula L, se expresan en decibelios (dB) por banda de frecuencias cuando se omite el 韓dice A. A los niveles de presi髇 ac鷖tica en decibelios dB(A) se les asigna el 韓dice A.

en virtud de la siguiente definici髇: La suma de los niveles de presi髇 ac鷖tica de fuentes mutuamente incoherentes se representa mediante el signo en virtud de la siguiente definici髇:

2.5.3. Consideraciones geom閠ricas

Segmentaci髇 de la fuente

Las fuentes reales se describen mediante un conjunto de fuentes puntuales o, en el caso del tr醘ico ferroviario o del tr醘ico vial, mediante l韓eas de fuentes incoherentes. El m閠odo de propagaci髇 supone que las fuentes lineales o las fuentes de 醨ea se han dividido previamente para representarse mediante una serie de fuentes puntuales equivalentes. Pueden obtenerse como un procesamiento previo de los datos de la fuente, o bien pueden generarse en un componente explorador del software de c醠culo. Los m閠odos mediante los cuales se produce esto est醤 fuera del 醡bito de aplicaci髇 de la metodolog韆 actual.

Trayectos de propagaci髇

El m閠odo funciona en un modelo geom閠rico compuesto por un conjunto de superficies de obst醕ulos y de suelo conectadas. Un trayecto de propagaci髇 vertical se despliega sobre uno o varios planos verticales con respecto al plano horizontal. Para trayectorias que incluyen reflexiones sobre las superficies verticales no ortogonales en el plano incidente, se considera posteriormente otro plano vertical que incluye el tramo reflejado del trayecto de propagaci髇. En estos casos, cuando se usan m醩 planos verticales para describir la trayectoria completa desde la fuente hasta el receptor, se nivelan los planos verticales, como una pantalla china desplegable.

Alturas significativas por encima del suelo

Las alturas equivalentes se obtienen del plano medio del suelo entre la fuente y el receptor. Esto sustituye el plano real por un plano ficticio que representa el perfil medio del terreno.

La altura equivalente de un punto es su altura ortogonal en relaci髇 con el plano medio del suelo. Por tanto, pueden definirse la altura de la fuente equivalente z_s y la altura del receptor equivalente z_r. La distancia entre la fuente y el receptor en proyecci髇 sobre el plano medio del suelo se representa con d _p.

Si la altura equivalente de un punto resulta negativa, es decir, si el punto est� ubicado por debajo del plano medio del suelo, se mantiene una altura nula, y el punto equivalente es id閚tico a su posible imagen.

C醠culo del plano medio

En el plano del trayecto, la topograf韆 (incluidos el terreno, los mont韈ulos, los terraplenes y otros obst醕ulos artificiales, los edificios, etc.) puede describirse mediante un conjunto ordenado de puntos discretos (x_k, H_k); k є {1,…,n}. Este conjunto de puntos define una polil韓ea, o de manera equivalente, una secuencia de segmentos rectos H_k = a_kx + b_k , x є [x_k , x_{k + 1} ]; k є {1,….n}, donde:

El plano medio se representa mediante la l韓ea recta Z = ax + b; x є [x ₁, x_n ], que se ajusta a la polil韓ea mediante una aproximaci髇 m韓ima cuadr醫ica. La ecuaci髇 de la l韓ea media puede calcularse mediante un an醠isis.

Para ello, se utiliza:

Los coeficientes de la l韓ea recta se obtienen mediante:

Donde los segmentos con x_{k + 1} = x_k deben ignorarse al evaluar la ecuaci髇 2.5.3.

Reflexiones por fachadas de edificios y otros obst醕ulos verticales

Las contribuciones de las reflexiones se tienen en cuenta mediante la introducci髇 de fuentes de im醙enes tal y como se describe m醩 adelante.

2.5.4. Modelo de propagaci髇 ac鷖tica

Para un receptor R, los c醠culos se realizan siguiendo estos pasos:

• 1) sobre cada trayecto de propagaci髇:
  • - c醠culo de la atenuaci髇 en condiciones favorables;
  • - c醠culo de la atenuaci髇 en condiciones homog閚eas;
  • - c醠culo del nivel de presi髇 ac鷖tica a largo plazo para cada trayecto;
• 2) acumulaci髇 de los niveles de presi髇 ac鷖tica a largo plazo para todos los trayectos que afectan a un receptor determinado, de manera que se permita el c醠culo del nivel de ruido total en el punto receptor.

Cabe destacar que solo las atenuaciones debidas al efecto suelo (A_ground) y a la difracci髇 (A_dif) se ven afectadas por las condiciones meteorol骻icas.

2.5.5. Proceso de c醠culo

Para una fuente puntual S de potencia ac鷖tica direccional L_w,0,dir y para una banda de frecuencias determinada, el nivel equivalente de presi髇 ac鷖tica continua en el punto receptor R en condiciones atmosf閞icas concretas se obtiene con las siguientes ecuaciones.

Nivel de presi髇 ac鷖tica en condiciones favorables (LF) para un trayecto (S,R)

El t閞mino A_F representa la atenuaci髇 total a lo largo del trayecto de propagaci髇 en condiciones favorables, y se desglosa como sigue:

donde

A_div es la atenuaci髇 por divergencia geom閠rica;

A_atm es la atenuaci髇 por absorci髇 atmosf閞ica;

A_boundary,F es la atenuaci髇 por el l韒ite del medio de propagaci髇 en condiciones favorables. Puede contener los siguientes t閞minos:

A_ground,F que es la atenuaci髇 por el terreno en condiciones favorables;

A_dif,F que es la atenuaci髇 por la difracci髇 en condiciones favorables.

Para un trayecto y una banda de frecuencias determinados, se pueden dar los dos escenarios siguientes:

• - A_ground,F se calcula sin difracci髇 (A_dif,F = 0 dB) y A_boundary,F = A_ground,F ;
• - o bien se calcula A_dif,F . El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuaci髇 A_dif,F (A_ground,F = 0 dB). De ah� se obtiene A_boundary,F = A_dif,F .

LE0000704258_20210729Apartado 玁ivel sonoro en condiciones favorables (LF) para un trayecto (S,R)� del n鷐ero 2.5.5 del anexo II redactado por el apartado 8) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

Nivel de presi髇 ac鷖tica en condiciones homog閚eas (L_H) para un trayecto (S,R)

El procedimiento es exactamente igual al caso de las condiciones favorables descrito en la secci髇 anterior.

El t閞mino A_H representa la atenuaci髇 total a lo largo del trayecto de propagaci髇 en condiciones homog閚eas, y se desglosa como sigue:

donde

A_div es la atenuaci髇 por divergencia geom閠rica;

A_atm es la atenuaci髇 por absorci髇 atmosf閞ica;

A_boundary,F es la atenuaci髇 por el l韒ite del medio de propagaci髇 en condiciones homog閚eas. Puede contener los siguientes t閞minos:

Α_ground,H que es la atenuaci髇 por el terreno en condiciones homog閚eas;

A_dif,H que es la atenuaci髇 por la difracci髇 en condiciones homog閚eas.

Para un trayecto y una banda de frecuencias determinados, se pueden dar los dos escenarios siguientes:

• - Α_ground,H (A_dif,H = 0 dB) se calcula sin difracci髇 y A_boundary,H = Α_ground,H ;
• - o se calcula A_dif,H (Α_ground,H = 0 dB). El efecto suelo se tiene en cuenta en la propia ecuaci髇 A_dif,H . De ah� se obtiene A_boundary,H = A_dif,H .

Enfoque estad韘tico en zonas urbanas para un trayecto (S,R)

Dentro de las zonas urbanas, tambi閚 se puede adoptar un enfoque estad韘tico en el c醠culo de la propagaci髇 ac鷖tica por detr醩 de la primera l韓ea de edificios, siempre que el m閠odo utilizado est� debidamente documentado, con informaci髇 pertinente acerca de la calidad del m閠odo. Este m閠odo puede sustituir el c醠culo de A_boundary,H y A_boundary,F mediante una aproximaci髇 de la atenuaci髇 total para el trayecto directo y todas las reflexiones. El c醠culo se basar� en la densidad media de edificaci髇 y en la altura media de todos los edificios de la zona.

Nivel de potencia ac鷖tica a largo plazo para un trayecto (S,R)

La potencia ac鷖tica a 玪argo plazo� a lo largo de un trayecto que parte de una fuente puntual determinada se obtiene de la suma logar韙mica de la energ韆 ac鷖tica ponderada en condiciones homog閚eas y de la energ韆 ac鷖tica en condiciones favorables.

Estos niveles de potencia ac鷖tica se ponderan con la ocurrencia media p de condiciones favorables en la direcci髇 del trayecto (S,R):

NB: Los valores de ocurrencia para p se expresan en porcentajes. Por tanto, como ejemplo, si el valor de ocurrencia es 82 %, la ecuaci髇 (2.5.9) ser韆 p = 0,82.

Nivel de potencia ac鷖tica a largo plazo en el punto R para todos los trayectos

El nivel de potencia ac鷖tica total a largo plazo en el receptor para una banda de frecuencias se obtiene mediante la energ韆 sumando las contribuciones de todos los trayectos N, incluidos todos los tipos:

donde

n es el 韓dice de los trayectos entre S y R.

La consideraci髇 de las reflexiones mediante fuentes de imagen se describe m醩 adelante. El porcentaje de ocurrencias de condiciones favorables en el caso de un trayecto reflejado en un obst醕ulo vertical se considera id閚tico a la ocurrencia del trayecto directo.

Si S′ es la fuente de imagen de S, entonces la ocurrencia p′ del trayecto (S′,R) se considera igual a la ocurrencia p del trayecto (S_i ,R).

Nivel de potencia ac鷖tica a largo plazo en el punto R en decibelios A (dBA)

El nivel de potencia ac鷖tica total en decibelios A (dBA) se obtiene mediante la suma de los niveles en cada banda de frecuencias:

donde i es el 韓dice de la banda de frecuencias. AWC es la correcci髇 con ponderaci髇 A de conformidad con los siguientes valores:

Este nivel L_Aeq,LT constituye el resultado final, es decir, el nivel de presi髇 ac鷖tica con ponderaci髇 A a largo plazo en el punto del receptor en un intervalo de tiempo de referencia espec韋ico (por ejemplo, el d韆 o la tarde, o la noche o un intervalo m醩 corto durante el d韆, la tarde o la noche).

LE0000704258_20210729Apartado 玁ivel sonoro a largo plazo en el punto R en decibelios A (dBA)� del n鷐ero 2.5.5 del anexo營I redactado por el apartado 8) del anexo de la燚irectiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

2.5.6. C醠culo de la propagaci髇 del ruido para fuentes viales, ferroviarias e industriales

Divergencia geom閠rica

La atenuaci髇 por divergencia geom閠rica, A_div, se corresponde con una reducci髇 del nivel de potencia ac鷖tica debido a la distancia de propagaci髇. Si se trata de una fuente ac鷖tica puntual en campo libre, la atenuaci髇 en dB se ofrece mediante:

donde d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor.

Absorci髇 atmosf閞ica

La atenuaci髇 por absorci髇 atmosf閞ica A _atm durante la propagaci髇 por una distancia d se proporciona en dB mediante la ecuaci髇:

donde

d es la distancia oblicua directa en 3D entre la fuente y el receptor en m;

α_atm es el coeficiente de atenuaci髇 atmosf閞ica en dB/km a la frecuencia central nominal para cada banda de frecuencias, en virtud de la norma ISO 9613-1.

Los valores del coeficiente α_atm se proporcionan para una temperatura de 15 癈, una humedad relativa del 70 % y una presi髇 atmosf閞ica de 101 325 Pa. Se calculan con las frecuencias centrales exactas de la banda de frecuencias. Estos valores cumplen con la norma ISO 9613-1. Se debe usar la media meteorol骻ica a largo plazo en caso de que la informaci髇 meteorol骻ica se encuentre disponible.

Efecto suelo

La atenuaci髇 por el efecto suelo principalmente es el resultado de la interferencia entre el sonido reflejado y el sonido propagado directamente desde la fuente al receptor. Est� f韘icamente vinculada a la absorci髇 ac鷖tica del suelo sobre el cual se propaga la onda sonora. No obstante, tambi閚 depende significativamente de las condiciones atmosf閞icas durante la propagaci髇, ya que la curvatura de los rayos modifica la altura del trayecto por encima del suelo y hace que los efectos suelo y el terreno ubicado cerca de la fuente resulten m醩 o menos importantes.

En el caso de que la propagaci髇 entre la fuente y el receptor se vea afectada por alg鷑 obst醕ulo en el plano de propagaci髇, el efecto suelo se calcula por separado con respecto a la fuente y el receptor. En este caso, z_s y z_r hacen referencia a la posici髇 de la fuente equivalente o del receptor, como se indica m醩 adelante cuando se explica el c醠culo de la difracci髇 A_dif .

Caracterizaci髇 ac鷖tica del suelo

Las propiedades de la absorci髇 ac鷖tica del suelo est醤 estrechamente relacionadas con su porosidad. El suelo compacto suele ser reflectante, mientras que el suelo poroso es absorbente.

A efectos de los requisitos de c醠culo operativo, la absorci髇 ac鷖tica de un suelo se representa mediante un coeficiente adimensional G, entre 0 y 1. G es independiente de la frecuencia. En el cuadro 2.5.a se ofrecen los valores de G del suelo en exteriores. En general, la media del coeficiente G con respecto a un trayecto adopta valores comprendidos entre 0 y 1.

G_path se define como la fracci髇 de terreno absorbente presente sobre todo el trayecto cubierto.

Cuando la fuente y el receptor est醤 cerca de modo que d_p ≤ 30 (z_s + z_r), la distinci髇 entre el tipo de terreno ubicado cerca de la fuente y el tipo de terreno ubicado cerca del receptor es insignificante. Para tener en cuenta este comentario, el factor de suelo G_path se corrige en 鷏tima instancia como sigue:

donde G_s es el factor de suelo de la fuente de 醨ea. G_s = 0 para plataformas de carretera (16) y v韆s sin traviesas. G_s = 1 para v韆s f閞reas sobre balasto. No hay una respuesta general en el caso de las plantas y las fuentes industriales.

G puede estar vinculada a la resistividad al flujo.

Las distancias d_n se obtienen mediante una proyecci髇 bidimensional sobre el plano horizontal

C醠culos en condiciones homog閚eas

La atenuaci髇 por el efecto suelo en condiciones homog閚eas se calcula con las siguientes ecuaciones:

si G_path ≠ 0

donde

f_m es la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada, en Hz, c es la velocidad del sonido en el aire, considerada igual a 340 m/s, y C_f se define como:

donde los valores de w se obtienen mediante la siguiente ecuaci髇:

es el l韒ite inferior de A_ground,H .

Para un trayecto (S _i,R) en condiciones homog閚eas sin difracci髇:

Con difracci髇, v閍se la secci髇 sobre la difracci髇 para las definiciones de .

si G_path = 0: A_ground,H = - 3 dB

El t閞mino - 3(1 - ) tiene en cuenta el hecho de que, cuando la fuente y el receptor est醤 separados, el primer lado de la fuente de reflexi髇 ya no est� en la plataforma, sino sobre terreno natural.

C醠culos en condiciones favorables

El efecto suelo en condiciones favorables se calcula con la ecuaci髇 A_ground,H , siempre que se realicen las siguientes modificaciones:

Si G_path ≠ 0

• a) En la ecuaci髇 2.5.15 (A_ground,H), las alturas zs y zr se sustituyen por zs + δ z_s + δ z_T y z_r + δ z_r + δ z_T, respectivamente, donde

  

  a _o = 2 � 10^-4 m^-1 es el reverso del radio de curvatura

  

• b) El l韒ite inferior de A_ground,F (calculado sin modificar las alturas) depende de la geometr韆 del trayecto:

  

  Si G_path = 0

  A _ground,F, = A_ground,F,min

  Las correcciones de la altura δ z _s y δ z _r transmiten el efecto de la flexi髇 ac鷖tica del rayo. δ z _T representa el efecto de la turbulencia.

  

  Para un trayecto (S _i,R) en condiciones favorables sin difracci髇:

  

  Con difracci髇, v閍se la secci髇 siguiente para las definiciones de .

Difracci髇

Por norma general, la difracci髇 debe estudiarse en la parte superior de cada obst醕ulo ubicado en el trayecto de propagaci髇. Si el trayecto pasa a una 玜ltura suficiente� por encima del borde de difracci髇, se puede definir A_dif = 0 y se puede calcular una visi髇 directa, en particular mediante la evaluaci髇 de A_ground .

En la pr醕tica, en el plano vertical 鷑ico que contiene tanto la fuente como el receptor (una pantalla china aplanada, en el caso de que el trayecto incluya las reflexiones), se tienen en cuenta las siguientes especificaciones. El rayo directo de la fuente al receptor es una l韓ea recta en condiciones de propagaci髇 homog閚eas y una l韓ea curvada (un arco cuyo radio depende de la longitud del rayo recto) en condiciones de propagaci髇 favorables.

Si el rayo directo no se encuentra con ning鷑 obst醕ulo, se calcula el borde D que produzca la mayor diferencia en la longitud del trayecto δ (el menor valor absoluto, ya que estas diferencias en la longitud del trayecto son negativas). La difracci髇 se tiene en cuenta si:

• — esta diferencia en la longitud del trayecto es superior a -λ/20, y
• — si se cumple el criterio de Rayleigh.

Ese es el caso si δ es mayor de λ/4 – δ*, donde δ* es la diferencia en la longitud del trayecto, calculada con este mismo borde D pero en relaci髇 con la fuente espejo S*, calculada con el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor espejo R*, calculado con el plano medio del suelo en el lado del receptor. Para calcular δ*, solo se tienen en cuenta los puntos S*, D y R*; el resto de bordes que puedan bloquear el trayecto S*->D->R* se ignoran.

Para las consideraciones anteriores, la longitud de onda λ se calcula usando la frecuencia central nominal y una velocidad del sonido de 340 m/s.

Si se dan estas dos condiciones, el borde D separa el lado de la fuente del lado del receptor, se calculan dos planos medios del suelo, y A_dif se calcula seg鷑 se describe en las dem醩 partes de esta secci髇. En caso contrario, no se tiene en cuenta ninguna atenuaci髇 por difracci髇 para este trayecto, se calcula un plano medio del suelo com鷑 para el trayecto S -> R, y se calcula A_ground sin difracci髇 (A_dif = 0 dB). Esta norma se aplica tanto en condiciones homog閚eas como en condiciones favorables

Si, para una banda de frecuencias determinada, se realiza un c醠culo siguiendo el procedimiento descrito en esta secci髇, A_ground se define como igual a 0 dB al calcular la atenuaci髇 total. El efecto suelo se tiene en cuenta directamente en la ecuaci髇 para el c醠culo general de la difracci髇.

Las ecuaciones que aqu� se proponen se usan para procesar la difracci髇 en pantallas finas, pantallas gruesas, edificios, bermas de tierra (naturales o artificiales) y mediante los bordes de terraplenes, desmontes y viaductos.

Si se encuentran varios obst醕ulos difractores en un trayecto de propagaci髇, se tratan como una difracci髇 m鷏tiple mediante la aplicaci髇 del procedimiento descrito en la siguiente secci髇, que trata sobre el c醠culo de la diferencia de trayecto.

Los procedimientos que aqu� se describen se utilizan para calcular las atenuaciones tanto en condiciones homog閚eas como favorables. La flexi髇 del rayo se tiene en cuenta en el c醠culo de la diferencia de trayecto y para calcular los efectos suelo antes y despu閟 de la difracci髇.

Principios generales

En la figura 2.5.c se ilustra el m閠odo general de c醠culo de la atenuaci髇 por difracci髇. Este m閠odo se basa en dividir en dos el trayecto de propagaci髇: el trayecto del 玪ado de la fuente�, ubicado entre la fuente y el punto de difracci髇, y el trayecto del 玪ado del receptor�, ubicado entre el punto de difracci髇 y el receptor.

Se calcula lo siguiente:

• - un efecto suelo, en el lado de la fuente, Δ _ground(S,O)
• - un efecto suelo, en el lado del receptor, Δ _ground(O,R)
• - y tres difracciones:
  • - entre la fuente S y el receptor R: Δ _dif(S,R)
  • - entre la fuente de imagen S′ y R: Δ _dif(S′,R)
  • - entre S y el receptor de imagen R′: Δ _dif(S,R′) .

  

  donde

  S es la fuente;

  R es el receptor;

  S′ es la fuente de imagen en relaci髇 con el lado de la fuente en el plano medio del suelo;

  R′ es el receptor de imagen en relaci髇 con el lado del receptor del plano medio del suelo;

  O es el punto de difracci髇;

  z _s es la altura equivalente de la fuente S en relaci髇 con el lado de la fuente del plano medio;

  z _o,s es la altura equivalente del punto de difracci髇 O en relaci髇 con el lado de la fuente del plano medio del suelo;

  z _r es la altura equivalente del receptor R en relaci髇 con el lado del receptor del plano medio;

  z _o,r es la altura equivalente del punto de difracci髇 O en relaci髇 con el lado del receptor del plano medio del suelo;

  La irregularidad del suelo entre la fuente y el punto de difracci髇, y entre el punto de difracci髇 y el receptor, se tiene en cuenta mediante alturas equivalentes calculadas en relaci髇 con el plano medio del suelo, el primer lado de la fuente y el segundo lado del receptor (dos planos medios del suelo) seg鷑 el m閠odo descrito en el subapartado dedicado a las alturas importantes sobre el suelo.

Difracci髇 pura

Para la difracci髇 pura, sin efectos suelo, la atenuaci髇 se calcula mediante:

donde

λ es la longitud de onda en la frecuencia central nominal de la banda de frecuencias considerada;

δ es la diferencia de trayecto entre el trayecto difractado y el trayecto directo (v閍se el siguiente subapartado sobre el c醠culo de la diferencia de trayecto);

C″ es un coeficiente utilizado para tener en cuenta difracciones m鷏tiples:

C″ = 1 para una 鷑ica difracci髇.

Para unA_difracci髇 m鷏tiple, si e es la distancia total del trayecto entre el primer punto de difracci髇 y el 鷏timo (usando rayos curvados en caso de que las condiciones sean favorables) y si e es superior a 0,3 m (de lo contrario, C" = 1), este coeficiente se define mediante:

Los valores de Δ_dif deben estar limitados:

• - si Δ _dif < 0: Δ _dif = 0 dB
• - si Δ _dif > 25: Δ _dif = 25 dB para una difracci髇 sobre el borde horizontal y solo sobre el t閞mino Δ_dif que figura en el c醠culo de A_dif . Este l韒ite superior no debe aplicarse en los t閞minos Δ_dif que intervienen en el c醠culo de Δ _ground , o para una difracci髇 sobre un borde vertical (difracci髇 lateral) en el caso de la cartograf韆 del ruido industrial.

C醠culo de la diferencia de trayecto

La diferencia de trayecto δ se calcula en un plano vertical que contiene la fuente y el receptor. Se trata de una aproximaci髇 en relaci髇 con el principio de Fermat. La aproximaci髇 contin鷄 siendo aplicable aqu� (l韓eas de fuentes). La diferencia de trayecto δ se calcula como se ilustra en las siguientes figuras, en funci髇 de las situaciones de que se trate.

Condiciones homog閚eas

Condiciones favorables

Donde d se define mediante la distancia tridimensional entre la fuente y el receptor del trayecto desplegado.

En principio, deben considerarse tres escenarios en el c醠culo de la diferencia de trayecto en condiciones favorables δ_F (v閍se la figura 2.5.e). En la pr醕tica, dos ecuaciones son suficientes:

• - si el rayo sonoro recto SR se marca mediante el obst醕ulo (primero y segundo caso de la figura 2.5.e):

  

• - si el rayo sonoro recto SR no se marca mediante el obst醕ulo (tercer caso de la figura 2.5.e):

  

  donde A es la intersecci髇 del rayo sonoro recto SR y la extensi髇 del obst醕ulo difractor.

Para m鷏tiples difracciones en condiciones favorables:

• - determinar el casco convexo definido por varios bordes potenciales de difracci髇;
• - eliminar los bordes de difracci髇 que no se encuentran en el l韒ite del casco convexo;
• - calcular δ_F en funci髇 de las longitudes del rayo sonoro curvado, dividiendo el trayecto difractado en tantos segmentos curvados como sea necesario (v閍se la figura 2.5.f)

  

En condiciones favorables, el trayecto de propagaci髇 en el plano de propagaci髇 vertical siempre est� integrado por segmentos de un c韗culo cuyo radio se obtiene a partir de la distancia tridimensional entre la fuente y el receptor, lo que significa que todos los segmentos de un trayecto de propagaci髇 tienen el mismo radio de curvatura. Si el arco directo que une la fuente y el receptor presenta obst醕ulos, el trayecto de propagaci髇 se define como la combinaci髇 convexa m醩 corta de los arcos que engloban todos los obst醕ulos. En este contexto, “convexo” significa que, en cada punto de difracci髇, el segmento del rayo saliente se desv韆 hacia abajo respecto del segmento del rayo entrante.

En el escenario presentado en la figura 2.5.f, la diferencia de trayecto es:

C醠culo de la atenuaci髇 A_dif

La atenuaci髇 por difracci髇, teniendo en cuenta los efectos suelo en el lado de la fuente y en el lado del receptor, se calcula mediante las siguientes ecuaciones generales:

donde

• - Δ _{dif (S,R)} es la atenuaci髇 por la difracci髇 entre la fuente S y el receptor R;
• - Δ_ground(S,O) es la atenuaci髇 por el efecto suelo en el lado de la fuente, ponderada mediante la difracci髇 en el lado de la fuente; donde se entiende que O = O₁ en el caso de difracciones m鷏tiples, tal y como se ilustra en la figura 2.5.f
• - Δ_ground(O,R) es la atenuaci髇 por el efecto suelo en el lado del receptor, ponderada mediante la difracci髇 en el lado del receptor (v閍se el subapartado siguiente sobre el c醠culo del t閞mino Δ_ground(O,R)).

C醠culo del t閞mino Δ_ground(O,R)

donde

• — A_ground(S,O) es la atenuaci髇 por el efecto suelo entre la fuente S y el punto de difracci髇 O. Este t閞mino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los c醠culos en condiciones homog閚eas y en el subapartado anterior que trata sobre el c醠culo en condiciones favorables, con las siguientes hip髏esis:
• — z_r=z_o,s;
• — G_path se calcula entre S y O;

  

• — Δ _dif(S',R) es la atenuaci髇 por la difracci髇 entre la fuente de imagen S’ y R, calculada seg鷑 se ha indicado en el subapartado anterior sobre la difracci髇 pura;
• — Δ _dif(S,R) es la atenuaci髇 por difracci髇 entre S y R, calculada como se ha descrito en el subapartado anterior sobre la difracci髇 pura.

En el caso especial en que la fuente se encuentre por debajo del plano medio del suelo: Δ _dif(S,R)= Δ _dif(S',R) y _{Δ ground(S,O)} = A _ground(S,O)

C醠culo del t閞mino Δ_ground(O,R)

donde

• — A_{ground (O,R)} es la atenuaci髇 por el efecto suelo entre el punto de difracci髇 Oy el receptor R. Este t閞mino se calcula como se ha indicado en el subapartado anterior relativo a los c醠culos en condiciones homog閚eas y en el subapartado anterior que trata sobre el c醠culo en condiciones favorables, con las siguientes hip髏esis:
• — z _s = z _o,r
• — G_path se calcula entre O y R.

  No es necesario tener en cuenta aqu� la correcci髇 de G ’_path , ya que la fuente considerada es el punto de difracci髇. Por tanto, G_path debe usarse para calcular los efectos suelo, incluso para el t閞mino del l韒ite inferior de la ecuaci髇 -3(1- G_path).

  

• — Δ _dif(S,R’) es la atenuaci髇 por difracci髇 entre S y el receptor de imagen R’, calculada como se ha descrito en el apartado anterior relativo a la difracci髇 pura.
• — Δ _dif(S,R) es la atenuaci髇 por difracci髇 entre S y R, calculada como se ha descrito en el subapartado anterior sobre la difracci髇 pura.

  En el caso especial en que el receptor se encuentre por debajo del plano medio del suelo: Δ _dif(S,R’)= Δ _dif(S,R) y Δ _{ground (O,R)} = A _{ground (O,R)}

Escenarios de borde vertical

La ecuaci髇 (2.5.21) puede utilizarse para calcular las difracciones en los bordes verticales (difracciones laterales) en el caso del ruido industrial. Si se da este caso, se considera A_dif = Δ_dif(S,R) y se mantiene el t閞mino A_ground. Asimismo, A_atm y A_ground deben calcularse a partir de la longitud total del trayecto de propagaci髇. A_div se calcula tambi閚 a partir de la distancia directa d. Las ecuaciones (2.5.8) y (2.5.6), respectivamente, son:

Δ_dif se utiliza en condiciones homog閚eas en la ecuaci髇 (2.5.34):

La difracci髇 lateral se considera solo cuando se dan las siguientes condiciones:

La fuente es una fuente puntual real, no es el resultado de la segmentaci髇 de una fuente ampliada, como una fuente lineal o de 醨ea.

La fuente no es una fuente espejo construida para calcular una reflexi髇.

El rayo directo entre la fuente y el receptor est� completamente por encima del perfil del terreno.

En el plano vertical que contiene S y R, la diferencia en la longitud del trayecto δ es superior a 0, es decir, el rayo directo encuentra alg鷑 obst醕ulo. Por consiguiente, en determinadas situaciones, la difracci髇 lateral puede considerarse en condiciones de propagaci髇 homog閚eas, pero no en condiciones de propagaci髇 favorables.

Si se dan todas estas condiciones, se tienen en cuenta hasta dos trayectos de propagaci髇 difractados lateralmente, adem醩 del trayecto de propagaci髇 difractado en el plano vertical que contiene la fuente y el receptor. El plano lateral es el plano perpendicular al plano vertical, y contiene la fuente y el receptor. Las 醨eas de intersecci髇 con este plano lateral se crean a partir de todos los obst醕ulos en los que penetra el rayo directo que va de la fuente al receptor. En el plano lateral, la conexi髇 convexa m醩 corta entre la fuente y el receptor, que est� formada por segmentos rectos y engloba estas 醨eas de intersecci髇, define los bordes verticales que se tienen en cuenta al crear el trayecto de propagaci髇 difractado lateralmente.

Para calcular la atenuaci髇 del suelo en un trayecto de propagaci髇 difractado lateralmente, el plano medio del suelo entre la fuente y el receptor se calcula teniendo en cuenta el perfil del suelo que se encuentra verticalmente por debajo del trayecto de propagaci髇. Si, en la proyecci髇 sobre un plano horizontal, un trayecto de propagaci髇 lateral corta la proyecci髇 de un edificio, esto se tiene en cuenta en el c醠culo de G_path (normalmente con G = 0) y en el c醠culo del plano medio del suelo con la altura vertical del edificio.

Reflexi髇 sobre obst醕ulos verticales

Atenuaci髇 a trav閟 de la absorci髇

Las reflexiones sobre obst醕ulos verticales se tratan mediante fuentes de imagen. Las reflexiones sobre las fachadas de los edificios y las barreras ac鷖ticas se tratan de esta forma.

趎icamente se considera que las superficies de los objetos son reflectoras cuando tienen una pendiente de menos de 15� en relaci髇 con la vertical. Solo se consideran las reflexiones de los trayectos en el plano de propagaci髇 vertical, es decir, no se consideran los trayectos difractados lateralmente. Para los trayectos incidente y reflejado, y asumiendo que la superficie reflectante es vertical, el punto de reflexi髇 (que se apoya en el objeto reflectante) se crea mediante l韓eas rectas debajo de l韓eas homog閚eas y curvadas en condiciones de propagaci髇 favorables. El reflector debe tener una altura m韓ima de 0,5 m, medida a trav閟 del punto de reflexi髇 y observada desde la direcci髇 del rayo incidente. Tras proyectarlo sobre un plano horizontal, el reflector debe tener al menos 0,5 m de ancho cuando se mida a trav閟 del punto de reflexi髇 y se observe desde la direcci髇 del rayo incidente

Los obst醕ulos en los que al menos una dimensi髇 es inferior a 0,5 m deben ignorarse en el c醠culo de la reflexi髇, salvo para configuraciones especiales (17).

Observe que las reflexiones sobre el suelo no se tratan aqu�. Se tienen en cuenta en los c醠culos de la atenuaci髇 debido a los l韒ites (suelo y difracci髇).

Si L_WS es el nivel de potencia de la fuente S y α_r el coeficiente de absorci髇 de la superficie del obst醕ulo como se define en la norma EN 1793-1:2013, entonces el nivel de potencia de la fuente de imagen S′ es igual a:

donde 0 ≤ α_r < 1

Las atenuaciones de propagaci髇 descritas anteriormente se aplican a este trayecto (fuente de imagen y receptor), como para un trayecto directo.

Atenuaci髇 a trav閟 de la retrodifracci髇

En la investigaci髇 geom閠rica de trayectos ac鷖ticos, durante la reflexi髇 en un obst醕ulo vertical (un muro o un edificio), la posici髇 del impacto del rayo en relaci髇 con el borde superior de este obst醕ulo determina la proporci髇 m醩 o menos importante de la energ韆 reflejada efectivamente. Esta p閞dida de energ韆 ac鷖tica cuando el rayo experimenta una reflexi髇 se denomina atenuaci髇 a trav閟 de la retrodifracci髇.

En caso de que se den posibles reflexiones m鷏tiples entre dos muros verticales, al menos debe tenerse en cuenta la primera reflexi髇.

Si se trata de una zanja (v閍se, por ejemplo, la figura 2.5.h), la atenuaci髇 a trav閟 de la retrodifracci髇 debe aplicarse a cada reflexi髇 en los muros de contenci髇.

En esta representaci髇, el rayo sonoro alcanza el receptor 玴asando posteriormente a trav閟 de� los muros de contenci髇 de la zanja, que, por tanto, se puede comparar con las aperturas.

Al calcular la propagaci髇 a trav閟 de una apertura, el campo ac鷖tico en el receptor es la suma del campo directo y el campo difractado por los bordes de la apertura. Este campo difractado garantiza la continuidad de la transici髇 entre el 醨ea libre y el 醨ea sombreada. Cuando el rayo alcanza el borde de la apertura, el campo directo se aten鷄. El c醠culo es id閚tico al de la atenuaci髇 mediante una barrera en el 醨ea libre.

La diferencia de trayecto δ′ asociada con cada retrodifracci髇 es lo opuesto de la diferencia de trayecto entre S y R relativamente en cada borde superior O, y esto en una visi髇 seg鷑 una secci髇 transversal desplegada (v閍se la figura 2.5.i).

El signo 玬enos� de la ecuaci髇 (2.5.36) significa que el receptor se tiene en cuenta aqu� en el 醨ea libre.

La atenuaci髇 a trav閟 de la retrodifracci髇 Δ _retrodif se obtiene mediante la ecuaci髇 (2.5.37), que es similar a la ecuaci髇 (2.5.21) con notaciones reformuladas.

Esta atenuaci髇 se aplica al rayo directo cada vez que 玴asa a trav閟� (se refleja) de un muro o edificio. El nivel de potencia de la fuente de imagen S′ resulta en:

En configuraciones de propagaci髇 complejas, pueden existir difracciones entre reflexiones, o bien entre el receptor y las reflexiones. En este caso, la retrodifracci髇 mediante los muros se calcula al considerar el trayecto entre la fuente y el primer punto de difracci髇 R′ (considerado por tanto como el receptor en la ecuaci髇 (2.5.36)). Este principio se ilustra en la figura 2.5.j.

En caso de reflexiones m鷏tiples, se a馻den las reflexiones por cada reflexi髇 individual.

Cuando cerca de la v韆 ferroviaria hay una barrera ac鷖tica o un obst醕ulo reflectante, los rayos de sonido de la fuente se reflejan sucesivamente en este obst醕ulo y en la cara lateral del veh韈ulo ferroviario. En tales condiciones, los rayos de sonido pasan entre el obst醕ulo y el cuerpo del veh韈ulo ferroviario antes de la difracci髇 producida por el borde superior del obst醕ulo.

Con el fin de tener en cuenta m鷏tiples reflexiones entre el veh韈ulo ferroviario y un obst醕ulo cercano, se calcula la potencia ac鷖tica de una 鷑ica fuente equivalente. En dicho c醠culo se ignoran los efectos suelo.

Para obtener la potencia ac鷖tica de la fuente equivalente se aplican las siguientes definiciones:

• — el origen del sistema de coordenadas es la cabeza de l韓ea izquierda,
• — la fuente real se encuentra en S (d_s =0, h_s), donde hs es la altura de la fuente en relaci髇 con la cabeza de l韓ea,
• — el plano h=0 define el cuerpo de los veh韈ulos,
• — un obst醕ulo vertical cuyo l韒ite superior se encuentra en B _{(dB , hb)},
• — un receptor situado a una distancia dR > 0 detr醩 del obst醕ulo, donde R tiene las coordenadas (d_B+d_R , h_R).

El lado interior del obst醕ulo tiene unos coeficientes de absorci髇 α(f) por banda de octava. El cuerpo del veh韈ulo ferroviario tiene un coeficiente de reflexi髇 equivalente C_ref . Normalmente C_ref es igual a 1. Solo se puede usar un valor de 0 en el caso de los vagones de mercanc韆s de plataforma abiertos. No se tiene en cuenta ninguna interacci髇 entre el tren y la barrera cuando d_B >5h_B o α(f)>0,8.

En esta configuraci髇, se pueden calcular m鷏tiples reflexiones entre el cuerpo del veh韈ulo ferroviario y el obst醕ulo usando fuentes de im醙enes ubicadas en S_n (d_n = -2n. d_B, h_n = h_s), n=0,1,2,...N, como se muestra en la figura 2.5.k.

La potencia ac鷖tica de la fuente equivalente se expresa mediante:

Donde la potencia ac鷖tica de las fuentes parciales se obtiene mediante:

L_W,n = L_W + Δ_Ln

ΔL_n= ΔL_geo,n + Δ_Ldif,n + Δ_Labs,n + Δ_Lref,n + ΔL_retrodif,n

Donde:

La correcci髇 para la divergencia esf閞ica se obtiene mediante:

La correcci髇 para la difracci髇 en la parte superior del obst醕ulo se obtiene mediante:

(2.5.42)

Donde D_n es la atenuaci髇 debida a la difracci髇, calculada mediante la f髍mula 2.5.21, donde C'' = 1, para el trayecto que une la fuente S_n con el receptor R, teniendo en cuenta la difracci髇 en la parte superior del obst醕ulo B:

La correcci髇 para la absorci髇 en la parte interior del obst醕ulo se obtiene mediante:

La correcci髇 para la reflexi髇 desde el cuerpo del veh韈ulo ferroviario se obtiene mediante:

La correcci髇 para la altura finita del obst醕ulo reflectante se tiene en cuenta a trav閟 de la retrodifracci髇. El obst醕ulo reflejar� n veces el trayecto del rayo correspondiente a una imagen de orden N > 0. En la secci髇 transversal, estas reflexiones se producen en distancias

d_i = – (2i-q)d_{b, i} = 1,2,..n. Donde P_i (d = d_i, h = h_b), i = 1,2,..n son las partes superiores de estas superficies reflectantes. En cada uno de estos puntos, se calcula un t閞mino de correcci髇 mediante:

Donde Δ _retrodif,n,i se calcula para una fuente en la posici髇 S_n , un obst醕ulo con l韒ite superior en Pi y un receptor en la posici髇 R’. La posici髇 del receptor equivalente R’ se corresponde a R’=R si el receptor est� por encima de la l韓ea de visi髇 de Sn a B; en caso contrario, la posici髇 del receptor equivalente se toma en la l韓ea de visi髇 vertical sobre el receptor real, a saber:

LE0000704258_20210729N鷐ero 2.5.6 del anexo營I redactado por el apartado 9) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

2.6. Disposiciones generales - Ruido de aeronaves

2.6.1. Definiciones y s韒bolos

Aqu� se describen algunos t閞minos importantes atribuy閚doles significados generales en este documento. La lista no es completa; de hecho, solo se incluyen expresiones y acr髇imos utilizados con frecuencia. Otros se describen la primera vez que aparecen.

Los s韒bolos matem醫icos (que aparecen despu閟 de los t閞minos) son los s韒bolos principales que se utilizan en las ecuaciones en el texto principal. Otros s韒bolos utilizados localmente en el texto y en los ap閚dices se definen cuando se usan.

Al lector se le recuerda peri骴icamente la intercambiabilidad de las palabras sonido y ruido en este documento. Aunque la palabra ruido tiene connotaciones subjetivas -los t閏nicos ac鷖ticos suelen definirlo como 玸onido interferente�- en el campo del control de ruido de aeronaves suele considerarse solo como sonido -energ韆 a閞ea transmitida por el movimiento de las ondas ac鷖ticas-. El s韒bolo → denota referencias cruzadas a otros t閞minos incluidos en la lista.

Definiciones

S韒bolos

Sub韓dices

2.6.2. Marco de calidad

Precisi髇 de los valores de entrada

Todos los valores de entrada que afecten al nivel de emisiones de una fuente, incluida la posici髇 de la fuente, se determinar醤 al menos con una precisi髇 correspondiente a una incertidumbre de � 2dB(A) en el nivel de emisiones de la fuente (dejando invariables todos los dem醩 par醡etros).

Uso de los valores predeterminados

Al aplicar el m閠odo, los datos de entrada reflejar醤 el uso real. En general, no se depositar� confianza alguna en los valores de entrada predeterminados ni en los supuestos. En particular, las trayectorias de vuelo derivadas de los datos de radar para derivar las trayectorias de vuelo deben utilizarse siempre que existan y que sean de la calidad suficiente. Se aceptan supuestos y valores de entrada predeterminados, por ejemplo, para rutas modelizadas utilizadas en lugar de trayectorias de vuelo derivadas por radar, si la recopilaci髇 de datos reales se asocia con costes sumamente desproporcionados.

Calidad del software usado para los c醠culos

El software utilizado para realizar los c醠culos deber� acreditar la conformidad con los m閠odos aqu� descritos mediante una certificaci髇 de resultados derivados de casos de prueba.

2.7. Ruido de aeronaves

2.7.1. Objetivo y 醡bito de aplicaci髇 del documento

Los mapas topogr醘icos se usan para indicar el alcance y la magnitud del impacto del ruido de aeronaves en los aeropuertos, y este impacto se indica mediante los valores de un 韓dice o una m閠rica de ruido especificados. Un contorno es una l韓ea a lo largo de la cual el valor de 韓dice es constante. El valor de 韓dice agrega de alguna forma todos los eventos de ruido de aeronaves individuales que ocurren durante alg鷑 per韔do espec韋ico de tiempo, que suele medirse en d韆s o meses.

El ruido en los puntos sobre el terreno derivado del vuelo de las aeronaves que entran y salen de un aer骴romo cercano depende de muchos factores. Entre ellos, los principales son los tipos de aviones y su sistema motorpropulsor; los procedimientos de gesti髇 de la potencia, los flaps y la velocidad aerodin醡ica utilizados en los aeroplanos; las distancias desde los puntos afectados hasta las diferentes trayectorias de vuelo; y las condiciones meteorol骻icas y la topograf韆 locales. Las operaciones aeroportuarias por lo general incluyen diferentes tipos de aviones, varios procedimientos de vuelo y una serie de masas operacionales.

Las l韓eas de nivel del terreno se generan mediante el c醠culo matem醫ico de los valores de 韓dice de ruido locales. En este documento se explican detalladamente c髆o calcular, en un punto de observaci髇, los niveles de eventos de ruido de aeronaves individuales, cada uno de ellos para el vuelo de una aeronave espec韋ica o un tipo de vuelo, cuya media se calcula posteriormente de alguna manera, o bien se acumulan, para obtener los valores de 韓dice en dicho punto. La superficie necesaria de valores de 韓dice se genera sencillamente mediante la repetici髇 de los c醠culos seg鷑 resulte necesario para diferentes movimientos de los aviones, procurando maximizar la eficiencia excluyendo eventos que no 玶evisten importancia desde el punto de vista del ruido� (es decir, que no contribuyen significativamente al total).

Cuando las actividades que generan ruidos asociadas con operaciones aeroportuarias no contribuyen sustancialmente a la exposici髇 global de la poblaci髇 al ruido de aeronaves y a los contornos de ruido asociados, estas pueden excluirse. Estas actividades comprende: helic髉teros, rodaje, ensayos del motor y uso de fuentes de energ韆 auxiliares. Esto no significa necesariamente que su impacto resulte insignificante y, cuando se dan estas circunstancias, se puede realizar una evaluaci髇 de las fuentes, seg鷑 se describe en los apartados 2.7.21 y 2.7.22.

2.7.2. Esquema del documento

El proceso de generaci髇 del contorno de ruido se ilustra en la figura 2.7.a. Los contornos se producen para varios prop髎itos y tienden a controlar los requisitos de las fuentes y el tratamiento previo de los datos de entrada. Los contornos que representan el impacto hist髍ico del ruido pueden obtenerse de los registros reales de las operaciones de las aeronaves -de movimientos, ponderaciones, trayectorias de vuelo medidas por radar, etc.-. Los contornos utilizados para finales de futuras planificaciones de necesidad dependen m醩 de las previsiones -de tr醘ico y trayectorias de vuelo y de las caracter韘ticas de rendimiento y ruido de futuras aeronaves-.

Independientemente de la fuente de los datos de vuelo, cada movimiento diferente de la aeronave, llegada o salida, se define en t閞minos de la geometr韆 de la trayectoria de vuelo y de la emisi髇 de ruido de la aeronave a medida que sigue dicha trayectoria (los movimientos que son pr醕ticamente los mismos en t閞minos de ruido y trayectoria de vuelo se incluyen mediante una multiplicaci髇 sencilla). La emisi髇 de ruido depende de las caracter韘ticas de la aeronave -principalmente en relaci髇 con la potencia que generan sus motores-. La metodolog韆 recomendada implica dividir la trayectoria de vuelo en segmentos. En la secciones 2.7.3 a 2.7.6 se describen los elementos de la metodolog韆 y se explica el principio de segmentaci髇 en el que se basa; que el nivel de ruido del evento observado es una agregaci髇 de contribuciones de todos los segmentos 玸ignificativos desde el punto de vista del ruido� de la trayectoria de vuelo, cada uno de los cuales se puede calcular con independencia del resto. En las secciones 2.7.3 a 2.7.6 tambi閚 se describen los requisitos de los datos de entrada para producir un conjunto de contornos de ruido. Las especificaciones detalladas para los datos operativos necesarios se describen en el ap閚dice A.

La forma en que se calculan los segmentos de la trayectoria de vuelo a partir de los datos de entrada procesados previamente se describe en las secciones 2.7.7 a 2.7.13. Esto implica la aplicaci髇 de an醠isis del rendimiento del vuelo de la aeronave, y las ecuaciones para ello se detallan en el ap閚dice B. Las trayectorias de vuelo est醤 sujetas a una variabilidad importante -las aeronaves que siguen cualquier ruta se dispersan a trav閟 de una hilera debido a los efectos de las diferencias en las condiciones atmosf閞icas, el peso de las aeronaves y los procedimientos de funcionamiento, las limitaciones de control del tr醘ico a閞eo, etc. Esto se tiene en cuenta mediante la descripci髇 estad韘tica de cada trayectoria de vuelo -como una trayectoria central o 玴rincipal� acompa馻da de un conjunto de trayectorias dispersas-. Esto tambi閚 se explica en las secciones 2.7.7 a 2.7.13 con referencia a informaci髇 adicional que consta en el ap閚dice C.

En las secciones 2.7.14 a 2.7.19 se describen los pasos que hay que seguir para calcular el nivel de ruido de un 鷑ico evento -el ruido generado en un punto sobre el terreno por el movimiento de una aeronave-. En el ap閚dice D se trata la realizaci髇 de nuevos c醠culos de los datos de NPD para condiciones de no referencia. En el ap閚dice E se explica la fuente de dipolo ac鷖tico utilizada en el modelo para definir la radiaci髇 de sonido desde los segmentos de la trayectoria de vuelo de longitud finita.

Las aplicaciones de las relaciones de modelizaci髇 descritas en los cap韙ulos 3 y 4 requieren, aparte de las trayectorias de vuelo pertinentes, datos apropiados sobre el ruido y el rendimiento de la aeronave en cuesti髇.

El c醠culo fundamental consiste en determinar el nivel del evento para un 鷑ico movimiento de la aeronave en un 鷑ico punto de observador. Esto debe repetirse para todos los movimientos de la aeronave en cada matriz de puntos prescrita, abarcando el alcance esperado de los contornos de ruido requeridos. En cada punto, se agregan los niveles del evento o se calcula la media de alguna forma hasta alcanzar un 玭ivel acumulativo� o el valor del 韓dice de ruido. Esta parte del proceso se describe en las secciones 2.7.20 y 2.7.23 a 2.7.25.

En las secciones 2.7.26 a 2.7.28 se resumen las opciones y los requisitos para vincular los contornos de ruido a las matrices de valores del 韓dice de ruido. Tambi閚 se ofrece orientaci髇 acerca de la generaci髇 de contornos y del procesamiento posterior.

2.7.3. Concepto de segmentaci髇

Para una aeronave espec韋ica, la base de datos contiene relaciones de l韓ea base de ruido-potencia-distancia (NPD). Estas definen, para un vuelo recto uniforme a una velocidad de referencia en condiciones atmosf閞icas de referencia y en una configuraci髇 de vuelo espec韋ica, los niveles del evento de sonido recibido, tanto los m醲imos como los integrados en el tiempo, directamente debajo de la aeronave (18) en funci髇 de la distancia. A efectos de modelizaci髇 del ruido, toda la potencia de propulsi髇 importante se representa mediante un par醡etro de potencia relacionado con el ruido; el par醡etro que se suele utilizar es el empuje neto corregido. Los niveles de evento iniciales determinados a partir de la base de datos se ajustan para representar, en primer lugar, las diferencias entre las condiciones atmosf閞icas reales (es decir, modelizadas) y las de referencia y (en el caso de los niveles de exposici髇 al ruido) la velocidad de la aeronave y, en segundo lugar, para los puntos del receptor que no est醤 directamente debajo de la aeronave, las diferencias entre el ruido irradiado hacia abajo y lateralmente. Esta 鷏tima diferencia se debe a la directividad lateral (efectos de instalaci髇 del motor) y a la atenuaci髇 lateral. No obstante, los niveles del evento ajustados contin鷄n aplic醤dose solo al ruido total de la aeronave en vuelos de nivel uniformes.

La segmentaci髇 es el proceso mediante el cual el modelo de contorno de ruido recomendado adapta la relaci髇 de NPD de la trayectoria infinita y los datos laterales para calcular el ruido que alcanza un receptor desde una trayectoria de vuelo no uniforme, es decir, uno a lo largo del cual var韆 la configuraci髇 del vuelo de la aeronave. A los efectos de calcular el nivel de sonido del evento del movimiento de una aeronave, la trayectoria del vuelo se representa mediante un conjunto de segmentos rectil韓eos continuos, cada uno de los cuales puede considerarse como una parte finita de una trayectoria infinita para las que se conocen la relaci髇 de NPD y los ajustes laterales. El nivel m醲imo del evento es sencillamente el m醩 alto de los valores de los segmentos individuales. El nivel integrado en el tiempo de ruido total se calcula sumando el ruido recibido desde un n鷐ero suficiente de segmentos, es decir, los que realizan una contribuci髇 importante al ruido del evento total.

El m閠odo para estimar cu醤do ruido de un segmento finito contribuye al nivel del evento integrado es puramente emp韗ico. La fracci髇 de la energ韆 F -el ruido del segmento expresado como una proporci髇 del ruido de la trayectoria infinita total- se describe mediante una expresi髇 relativamente sencilla que permite la directividad longitudinal del ruido de la aeronave y la 玽ista� del receptor del segmento. Una raz髇 por la cual un m閠odo emp韗ico sencillo resulta conveniente es que, por norma general, la mayor parte del ruido procede del segmento adyacente que suele estar m醩 pr髕imo -para el que punto de aproximaci髇 m醲ima (CPA) al receptor se encuentra dentro del segmento (y no en ninguno de sus extremos)-. Esto significa que los c醠culos del ruido de segmentos no adyacentes pueden aproximarse cada vez m醩 a medida que se alejan del receptor sin comprometer la precisi髇 significativamente.

2.7.4. Trayectorias del vuelo: Pistas y perfiles

En el contexto de modelizaci髇, una ruta de vuelo (o trayectoria) es una descripci髇 completa del movimiento de la aeronave en espacio y tiempo (19) . Junto con la tracci髇 propulsiva (u otro par醡etro de potencia relacionado con el ruido), constituye la informaci髇 necesaria para calcular el ruido generado. La trayectoria en tierra es la proyecci髇 vertical de la trayectoria del vuelo a nivel del terreno. Se combina con el perfil de vuelo vertical para crear una trayectoria de vuelo en 3D. Para la modelizaci髇 de la segmentaci髇 es necesario describir la trayectoria del vuelo de cada movimiento diferente de la aeronave mediante una serie de segmentos rectos contiguos. La forma en que se realiza la segmentaci髇 depende de la necesidad de equilibrar la precisi髇 y la eficacia -es necesario aproximar lo suficiente la trayectoria del vuelo curvada real al mismo tiempo que se minimizan los l韒ites de c醠culo y los requisitos de datos-. Es necesario definir cada segmento mediante coordenadas geom閠ricas de sus puntos finales y los par醡etros de la velocidad asociada y la potencia del motor de la aeronave (de los que depende la emisi髇 de ruido). Las trayectorias de los vuelos y la potencia del motor pueden determinarse de varias formas; la primera de ellas implica a) la s韓tesis de una serie de pasos procedimentales y b) el an醠isis de los datos del perfil de vuelo medido.

Para la s韓tesis de la trayectoria del vuelo (a) es preciso conocer (o realizar hip髏esis de) las trayectorias en tierra y sus dispersiones laterales, los procedimientos de gesti髇 de la velocidad, los flaps y el empuje, la elevaci髇 del aeropuerto y la temperatura del viento y del aire. Las ecuaciones para calcular el perfil de vuelo a partir de los par醡etros aerodin醡icos y de propulsi髇 necesarios se facilitan en el ap閚dice B. Cada ecuaci髇 contiene coeficientes (o constantes) que se basan en datos emp韗icos para cada tipo de aeronave espec韋ico. Las ecuaciones de rendimiento aerodin醡ico del ap閚dice B permiten considerar cualquier combinaci髇 razonable del procedimiento del vuelo y del peso operacional de la aeronave, incluidas las operaciones de los diferentes pesos brutos de despegue.

El an醠isis de los datos medidos (b), por ejemplo, a partir de los registros de datos de vuelos, radares u otros equipos de seguimiento de la aeronave, implica 玦ngenier韆 inversa�, efectivamente una inversi髇 del proceso de s韓tesis (a). En lugar de calcular los estados de la aeronave y del sistema motorpropulsor en los extremos de los segmentos del vuelo mediante la integraci髇 de los efectos de las fuerzas de empuje y aerodin醡icas que act鷄n sobre el fuselaje, las fuerzas se calculan mediante la diferenciaci髇 de los cambios de altura y velocidad del fuselaje. Los procedimientos para procesar la informaci髇 de la trayectoria del vuelo se describen en la secci髇 2.7.12.

En una 鷏tima aplicaci髇 del modelizado del ruido, cada vuelo individual, en teor韆, podr韆 representarse de manera independiente; de esta forma, se garantizar韆 una contabilizaci髇 precisa de la dispersi髇 espacial de las trayectorias de vuelos, un aspecto que puede resultar muy importante. No obstante, para mantener el tiempo de utilizaci髇 del ordenador y de preparaci髇 de los datos dentro de unos l韒ites razonables, es una pr醕tica habitual representar el alineamiento de la trayectoria del vuelo mediante un n鷐ero reducido de 玸ubtrayectorias� desplazadas lateralmente. (La dispersi髇 vertical normalmente se representa satisfactoriamente mediante el c醠culo de los efectos de las masas variables de las aeronaves en los perfiles verticales).

2.7.5 Rendimiento y ruido de las aeronaves

La base de datos de ANP que figura en el ap閚dice I contiene los coeficientes de rendimiento de las aeronaves y los motores, los perfiles de despegue y aproximaci髇, y las relaciones NPD de una parte considerable de las aeronaves civiles que operan desde aeropuertos de la Uni髇 Europea. Si se trata de tipos o variantes de aeronaves cuyos datos no se facilitan actualmente, pueden representarse mejor mediante los datos de otras aeronaves que suelen ser similares.

Estos datos se obtuvieron para calcular los contornos de ruido de una flota promedio o representativa y del tr醘ico global en un aeropuerto. Puede que no sean apropiados para predecir los niveles de ruido absolutos de un modelo de aeronave concreto y no sean adecuados para comparar el rendimiento en cuanto al ruido y las caracter韘ticas de tipos o modelos de aeronaves concretos o de una flota espec韋ica de aeronaves. En su lugar, para determinar qu� tipos o modelos de aeronaves o qu� flotas concretas de aeronaves generan m醩 ruido, deben consultarse los certificados de niveles de ruido.

La base de datos de ANP incluye, para cada uno de los tipos de aeronave que figuran en ella, uno o varios perfiles predeterminados de despegue y aterrizaje. Es preciso estudiar la aplicabilidad de estos perfiles al aeropuerto objeto de examen y determinar los perfiles de puntos fijos o las etapas del procedimiento que mejor representan los vuelos en dicho aeropuerto

LE0000704258_20210729N鷐ero 2.7.5 del anexo營I redactado por el apartado 10) del anexo de la燚irectiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

2.7.6. Operaciones en el aeropuerto y en la aeronave

Los datos espec韋icos seg鷑 el caso a partir de los cuales se calculan los contornos de ruido para un caso particular de aeropuerto comprenden lo siguiente:

Datos generales de los aeropuertos

• - El punto de referencia del aer骴romo (solo para situar el aer骴romo en las coordenadas geogr醘icas apropiadas). El punto de referencia se define como el origen del sistema local de coordenadas cartesianas utilizado en el procedimiento de c醠culo.
• - La altitud de referencia del aer骴romo (= altitud del punto de referencia del aer骴romo). Se trata de la altitud del plano de masa nominal con respecto al cual se definen los contornos de ruido, en ausencia de correcciones topogr醘icas.
• - Los par醡etros meteorol骻icos medios en el punto de referencia del aer骴romo o pr髕imos a dicho punto (temperatura, humedad relativa, velocidad promedio del viento y direcci髇 del viento).

Datos en pista

Para cada pista:

• - Designaci髇 de la pista
• - Punto de referencia de la pista (centro de la pista expresado en coordenadas locales)
• - Gradiente medio, direcci髇 y longitud de la pista
• - Ubicaci髇 del punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje (20) .

Datos de la trayectoria en tierra

Las trayectorias en tierra de la aeronave deben describirse mediante una serie de coordenadas en el plano de tierra (horizontal). La fuente de datos de las trayectorias en tierra depende de que los datos de radar pertinentes est閚 disponibles o no. Si lo est醤, es necesario establecer una pista principal fiable y las subtrayectorias asociadas adecuadas (dispersas) mediante an醠isis estad韘ticos de los datos. En cambio, si no se encuentran disponibles, las pistas principales suelen crearse a partir de informaci髇 procedimental apropiada, por ejemplo, mediante la utilizaci髇 de procedimientos de salida normalizados por instrumentos que constan en las publicaciones de informaci髇 aeron醬tica. Esta descripci髇 convencional incluye la siguiente informaci髇:

• - Designaci髇 de la pista desde la que se origina la trayectoria
• - Descripci髇 del origen de la trayectoria (punto de partida de rodaje y umbral de aterrizaje)
• - Longitud de los segmentos (para giros, radios y cambios de direcci髇)

Esta informaci髇 constituye el m韓imo necesario para definir la trayectoria principal. No obstante, los niveles medios de ruido calculados sobre el supuesto de que la aeronave sigue estrictamente las rutas nominales pueden ser responsables de errores localizados de varios decibelios. Por tanto, debe representarse la dispersi髇 lateral, y se precisa la siguiente informaci髇 adicional:

• - Anchura del alineamiento (u otra estad韘tica de dispersi髇) en cada extremo del segmento
• - N鷐ero de subtrayectorias
• - Distribuci髇 de movimientos perpendiculares a la trayectoria principal

Datos del tr醘ico a閞eo

Los datos del tr醘ico a閞eo son:

• - el per韔do de tiempo cubierto por los datos, y
• - el n鷐ero de movimientos (llegadas o salidas) de cada tipo de aeronave en cada trayectoria de vuelo, subdividido por 1) el momento del d韆, seg鷑 proceda, para descriptores de ruido espec韋icos, 2) para salidas, pesos operativos o longitudes de las etapas, y 3) procedimientos operativos, si procede.

La mayor韆 de los descriptores de ruido requieren que los eventos (es decir, los movimientos de la aeronave) se definen como valores diarios medios durante los per韔dos espec韋icos del d韆 (por ejemplo, el d韆, la tarde y la noche); v閍nse las secciones 2.7.23 a 2.7.25.

Datos topogr醘icos

El terreno alrededor de la mayor韆 de los aeropuertos es relativamente llano. No obstante, no siempre es el caso, y algunas veces puede resultar necesario contabilizar las variaciones de la elevaci髇 del terreno relacionas a la elevaci髇 de referencia del aeropuerto. El efecto de la elevaci髇 del terreno puede resultar particularmente importante en las proximidades de las rutas de aproximaci髇, donde la aeronave funciona a altitudes relativamente bajas.

Los datos de la elevaci髇 del terreno suelen facilitarse como un conjunto de coordenadas (x,y,z) para una malla rectangular de un tama駉 de malla determinado. No obstante, es probable que los par醡etros de la rejilla de elevaci髇 difieran de los de la rejilla utilizada para calcular el ruido. En su caso, se puede utilizar una interpolaci髇 lineal para calcular las coordenadas z apropiadas en el segundo caso.

El an醠isis integral de los efectos del terreno notablemente sin nivel en la propagaci髇 ac鷖tica es complejo y est� fuera del alcance de este m閠odo. La irregularidad moderada se puede contabilizar suponiendo un terreno 玴seudonivel�; es decir, simplemente aumentando o reduciendo el plano de masa nivelado a la elevaci髇 del terreno local (en relaci髇 con el plano de masa de referencia) en cada punto del receptor (v閍se la secci髇 2.7.4).

Condiciones de referencia

Los datos internacionales de rendimiento y ruido de la aeronave (ANP) se normalizan para condiciones de referencia est醤dar que se usan ampliamente para estudios de ruido en el aeropuerto (v閍se el ap閚dice D).

Condiciones de referencia para los datos de NPD

• 1) Presi髇 atmosf閞ica: 101,325 kPa (1 013,25 mb)
• 2) Absorci髇 atmosf閞ica: Niveles de atenuaci髇 enumerados en el cuadro D-1 del ap閚dice D
• 3) Precipitaciones: Ninguna
• 4) Velocidad del viento: Menos de 8 m/s (15 nudos)
• 5) Velocidad respecto a tierra: 160 nudos
• 6) Terreno local: Superficie llana y suave sin estructuras grandes ni otros objetos reflectantes dentro de un radio de varios kil髆etros de trayectorias en tierra de la aeronave.

Las medidas estandarizadas del sonido de la aeronave se realizan a 1,2 m por encima de la superficie de masa. No obstante, no es necesario prestar especial atenci髇 a esto ya que, a efectos de modelizaci髇, se puede asumir que los niveles de los eventos son relativamente insensibles a la altura del receptor (21) .

Las comparaciones de los niveles de ruido del aeropuerto calculados y medidos indican que se puede suponer que los datos de NPD son aplicables cuando las condiciones promedio de la superficie cercana presentan las siguientes caracter韘ticas:

• - Temperatura del aire inferior a 30 癈
• - Producto de la temperatura del aire (癈), y humedad relativa, (porcentaje) superior a 500
• - Velocidad del viento inferior a 8 metros por segundo (15 nudos)

Se cree que estas caracter韘ticas engloban las condiciones encontradas en la mayor韆 de los principales aeropuertos del mundo. En el ap閚dice D se ofrece un m閠odo para convertir los datos de NPD en condiciones promedio locales que est醤 fuera del alcance, pero en casos extremos, se sugiere consultar a los fabricantes correspondientes de la aeronave.

Condiciones de referencia para los datos del motor y la aerodin醡ica de la aeronave

• 1) Elevaci髇 de la pista: Nivel medio del mar
• 2) Temperatura del aire: 15 癈
• 3) Peso bruto en despegue: Como se define en funci髇 de la longitud de la etapa en la base de datos de ANP
• 4) Peso bruto en aterrizaje: 90 % del peso bruto m醲imo en aterrizaje
• 5) Motores con empuje: Todos

A pesar de que los datos del motor y aerodin醡icos de ANP se basan en estas condiciones, se pueden usar como tabulados para elevaciones de la pista de no referencia y temperaturas promedio del aire en los Estados de la CEAC sin afectar significativamente a la precisi髇 de los contornos calculados del nivel de sonido medio acumulativo. (V閍se el ap閚dice B).

La base de datos de ANP tabula los datos aerodin醡icos para los pesos brutos de despegue y aterrizaje indicados en los puntos 3 y 4 anteriores. A pesar de que, para c醠culos del ruido acumulativo, los datos aerodin醡icos deben ajustarse para otros pesos brutos, el c醠culo de los perfiles del vuelo en despegue y descenso, usando los procedimientos descritos en el ap閚dice B, debe basarse en los pesos brutos del despegue operativo apropiados.

2.7.7. Descripci髇 de la trayectoria del vuelo

El modelo de ruido requiere que cada movimiento diferente de la aeronave se describa mediante su trayectoria de vuelo tridimensional y la potencia variable del motor y su velocidad. Como norma, un movimiento modelizado representa un subconjunto del tr醘ico total del aeropuerto, por ejemplo, un n鷐ero de movimientos id閚ticos (supuestos), con el mismo tipo de aeronave, peso y procedimiento operativo, sobre una 鷑ica trayectoria en tierra. Dicha trayectoria puede constar de varias 玸ubtrayectorias� dispersas utilizadas para modelizar lo que realmente es un alineamiento de trayectorias siguiendo una ruta designada. Los alineamientos de la trayectoria en tierra, los perfiles verticales y los par醡etros operativos de la aeronave se determinan a partir de los datos del escenario de entrada, junto con los datos de la aeronave extra韉os de la base de datos de ANP.

Los datos de ruido-potencia-distancia (en la base de datos de ANP) definen el ruido de la aeronave que recorren trayectorias de vuelo horizontales idealizadas de longitud infinita a una potencia y velocidad constantes. Para adaptar estos datos a las trayectorias de vuelo del 醨ea terminal caracterizadas por cambios frecuentes de potencia y velocidad, cada trayectoria se divide en segmentos rectil韓eos finitos; las contribuciones de ruido de cada uno de ellos se suman posteriormente en la posici髇 del observador.

2.7.8. Relaciones entre la trayectoria del vuelo y la configuraci髇 del vuelo

La trayectoria del vuelo tridimensional del movimiento de una aeronave determina los aspectos geom閠ricos de la radiaci髇 y la propagaci髇 del sonido entre la aeronave y el observador. Con un peso particular y en condiciones atmosf閞icas particulares, la trayectoria del vuelo se rige completamente mediante la secuencia de potencia, flaps y cambios de altitud aplicados por el piloto (o sistema de gesti髇 autom醫ica del vuelo), a fin de seguir rutas y mantener las alturas y velocidades especificadas por el control de tr醤sito a閞eo (CTA), en virtud de los procedimientos operativos est醤dar del operador de aeronaves. Estas instrucciones y acciones dividen la trayectoria del vuelo en distintas fases que conforman los segmentos naturales. En el plano horizontal, implican tramos rectos, especificados como una distancia hasta el pr髕imo giro y los pr髕imos giros, definida por el radio y el cambio de rumbo. En el plano vertical, los segmentos se definen mediante el tiempo o la distancia considerados para conseguir los cambios necesarios de velocidad de avance o altura en los ajustes de flaps y potencia especificados. A menudo, a las coordenadas verticales correspondientes se hace referencia como puntos de perfil.

Para la modelizaci髇 del ruido, se genera informaci髇 sobre la trayectoria del vuelo mediante la s韓tesis de un conjunto de pasos procedimentales (es decir, los que sigue el piloto) o mediante el an醠isis de los datos de los radares -medidas f韘icas de las trayectorias de vuelo reales en el aire-. Con independencia del m閠odo que se utilice, las formas horizontales y verticales de la trayectoria de vuelo se reducen a formas segmentadas. Su forma horizontal (es decir, su proyecci髇 bidireccional sobre el suelo) es la trayectoria en tierra definida por el itinerario entrante y saliente. Su forma vertical, obtenida mediante los puntos de perfil, y los par醡etros de vuelo asociados de velocidad, 醤gulo de alabeo y reglaje de potencia, en conjunto definen el perfil del vuelo que depende el procedimiento del vuelo que suele prescribir el fabricante de la aeronave o el operador. La trayectoria del vuelo se crea mediante la fusi髇 del perfil del vuelo bidimensional con la trayectoria en tierra bidimensional para formar una secuencia de segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional.

Cabe recordar que, para un conjunto de pasos procedimentales determinado, el perfil depende de la trayectoria en tierra; por ejemplo, con el mismo empuje y a la misma velocidad, la velocidad de ascenso en inferior, a su vez, que el vuelo en l韓ea recta. Aunque en este documento se explica c髆o tener en cuenta esta dependencia, hay que reconocer que ello supondr韆, por norma general, una excesiva sobrecarga de c醠culo y los usuarios pueden preferir asumir que, a efectos de modelizaci髇 del ruido, el perfil del vuelo y la trayectoria en tierra pueden tratarse como entidades independientes, es decir que el perfil de ascenso no se ve afectado por ning鷑 giro. No obstante, es importante determinar los cambios del 醤gulo de alabeo que los giros necesitan, porque esto influye significativamente en la direccionalidad de la emisi髇 de sonido.

El ruido recibido desde un segmento de la trayectoria del vuelo depende de la geometr韆 del segmento en relaci髇 con el observador y la configuraci髇 del vuelo de la aeronave. Pero estos par醡etros est醤 interrelacionados; de hecho, un cambio en uno causa un cambio en el otro, y es necesario garantizar que, en todos los puntos de la trayectoria, la configuraci髇 de la aeronave est� en consonancia con su movimiento a lo largo de la trayectoria.

En la s韓tesis de la trayectoria de un vuelo, es decir, al crear la trayectoria de un vuelo a partir de un conjunto de 玴asos procedimentales� que describen las selecciones que el piloto realiza de la potencia del motor, el 醤gulo de los flaps y la velocidad vertical o de aceleraci髇, lo que hay que calcular es el movimiento. En el an醠isis de la trayectoria de un vuelo, se da el caso contrario: es necesario calcular la potencia del motor a partir del movimiento observado de la aeronave, seg鷑 los datos del radar o, en algunas ocasiones, en estudios especiales, a partir de los datos del registrador del vuelo de la aeronave (aunque en el 鷏timo caso, la potencia del motor suele formar parte de los datos). En ambos casos, las coordenadas y los par醡etros del vuelo en todos los puntos finales del segmento deben introducirse en el c醠culo del ruido.

En el ap閚dice B se presentan las ecuaciones que relacionan las fuerzas que act鷄n sobre una aeronave y su movimiento y se explica c髆o se resuelven para definir las propiedades de los segmentos que conforman las trayectorias de los vuelos. Los diferentes tipos de segmentos (y las secciones del ap閚dice B en que se tratan) son el empuje en tierra al despegar (B5), el ascenso a una velocidad constante (B6), la aceleraci髇 en ascenso y la retracci髇 de los flaps (B8), la aceleraci髇 en ascenso despu閟 de la retracci髇 de los flaps (B9), el descenso y la deceleraci髇 (B10) y el enfoque de aterrizaje final.

Inevitablemente, la modelizaci髇 pr醕tica implica grados variables de simplificaci髇 -el requisito para ello depende de la naturaleza de la aplicaci髇, de la importancia de los resultados y de los recursos disponibles-. Un supuesto simplificado general, incluso en las aplicaciones m醩 elaboradas, es que, al calcular la dispersi髇 de la trayectoria del vuelo, los perfiles y las configuraciones del vuelo en todas las subtrayectorias son los mismos que los de la trayectoria principal. Como se deben utilizar al menos 6 subtrayectorias (v閍se la secci髇 2.7.11), esto reduce los c醠culos masivos para una penalizaci髇 sumamente peque馻 en t閞minos de fidelidad.

2.7.9. Fuentes de los datos de las trayectorias de vuelos

Datos de radares

Aunque los registradores de datos de vuelos de aeronaves pueden generar datos de muy alta calidad, es dif韈il obtenerlos a efectos de modelizaci髇 del ruido, y los datos de los radares pueden considerarse como la fuente de informaci髇 de m醩 f醕il acceso sobre las trayectorias de vuelo reales en el aire de los aeropuertos (22) . Habida cuenta de que suelen encontrarse disponibles en los sistemas de supervisi髇 de la trayectoria del vuelo y del ruido en los aeropuertos, actualmente se usan cada vez m醩 a efectos de modelizaci髇 del ruido.

El radar secundario de vigilancia presenta la trayectoria de vuelo de una aeronave como una secuencia de coordenadas de posici髇 a intervalos iguales al per韔do de rotaci髇 del esc醤er de radar, normalmente en torno a 4 segundos. La posici髇 de la aeronave con respecto al suelo se determina en coordenadas polares -distancia y acimut- a partir de las se馻les de retorno de radar reflejadas (aunque el sistema de control suele transformarlas en coordenadas cartesianas); su altura (23) se mide el alt韒etro propio del avi髇 y se transmite al ordenador de control del tr醘ico a閞eo mediante un transpondedor de radar. No obstante, los errores de posici髇 inherentes por la interferencia de radiofrecuencias y la resoluci髇 de datos limitados resultan importantes (a pesar de que no hay ninguna consecuencia para los fines previstos de control del tr醘ico a閞eo). Por lo tanto, si es necesario conocer la trayectoria del vuelo del movimiento de una aeronave espec韋ica, es preciso suavizar los datos mediante una t閏nica apropiada para el ajuste de curvas. No obstante, a efectos de modelizaci髇 del ruido, suele ser necesario realizar una descripci髇 estad韘tica del alineamiento de las trayectorias de los vuelos; por ejemplo, para todos los movimientos de una ruta o solo para los de un tipo de aeronave espec韋ica. En este 醡bito, los errores de mediciones asociados con las estad韘ticas correspondientes pueden reducirse a insignificantes mediante procesos de determinaci髇 del promedio.

Etapas del procedimiento

En muchos casos, no es posible modelizar las trayectorias de los vuelos en funci髇 de los datos del radar, porque no se encuentran disponibles los recursos necesarios, o bien porque se trata de un futuro escenario para el que no se encuentran disponibles los datos de radar que resultan pertinentes.

A falta de datos de radar, o cuando su uso resulta inapropiado, es necesario calcular las trayectorias de los vuelos conforme al material gu韆 operativo, por ejemplo las instrucciones que se dan al personal del vuelo en las publicaciones de informaci髇 aeron醬tica (AIP) y en manuales de funcionamiento de la aeronave, lo que aqu� se denomina como etapas del procedimiento. Cuando proceda, las autoridades de control del tr醘ico a閞eo y los operadores de la aeronave proporcionar醤 asesoramiento acerca de c髆o interpretar dicho material.

2.7.10. Sistemas de coordenadas

Sistema de coordenadas local

El sistema de coordenadas locales (x,y,z) es el cartesiano y tiene su origen (0,0,0) en el punto de referencia del aer骴romo (X_ARP,Y_ARP,Z_ARP), donde Z_ARP es la altitud de referencia del aeropuerto y z = 0 define el plano de masa nominal sobre el cual suelen calcularse los contornos. El rumbo de la aeronave ξ en el plano xy se mide en el sentido de las agujas del reloj a partir del Norte magn閠ico (v閍se la figura 2.7.b). Todas las ubicaciones del observador, la rejilla de c醠culo b醩ica y los puntos se expresan en coordenadas locales (24) .

Sistema de coordenadas fijas de la trayectoria en tierra

Esta coordenada es espec韋ica de cada trayectoria en tierra y representa la distancia s medida a lo largo de la trayectoria en la direcci髇 del vuelo. En las v韆s de salida, s se mide desde el inicio de la rodadura y, en el caso de las v韆s de acceso, desde el umbral de aterrizaje. Por tanto, s resulta negativo en las siguientes zonas:

• - detr醩 del punto de partida de rodaje en las salidas;
• - antes de cruzar el umbral de aterrizaje en pista para las salidas.

Los par醡etros operativos del vuelo, tales como la altura, la velocidad y el reglaje de potencia, se expresan en funci髇 de s.

Sistema de coordenadas del avi髇

El sistema de coordenadas cartesianas fijas del avi髇 (x′,y′,z′) tiene su origen en la ubicaci髇 real del avi髇. El sistema axial se define mediante el 醤gulo de subida γ, la direcci髇 del vuelo ξ y el 醤gulo de alabeo ε (v閍se la figura 2.7.c).

Consideraci髇 de la topograf韆

En los casos en que es necesario tener en cuenta la topograf韆 (v閍se la secci髇 2.7.6), es necesario reemplazar la coordenada de la altura del avi髇 z por z′ = z - z_o (donde z_o la coordenada z es la ubicaci髇 del observador O) al calcular la distancia de propagaci髇 d. La geometr韆 entre el avi髇 y el observador se ilustra en la figura 2.7.d. Para(, v閍nse las secciones 2.7.14 a 2.7.19 consultar las definiciones de d y (25) .

2.7.11. Trayectorias en tierra

Trayectorias principales

La trayectoria principal define el centro de la alineaci髇 de las trayectorias que sigue el avi髇 con un itinerario particular. A efectos de modelizaci髇 del ruido del avi髇, se define i) mediante datos operativos prescriptivos, como las instrucciones que se dan a los pilotos en las publicaciones de informaci髇 aeron醬tica o ii) mediante an醠isis estad韘ticos de los datos de radar, tal como se explica en la secci髇 2.7.9, cuando se encuentren disponibles y resulten convenientes para satisfacer las necesidades del estudio de modelizaci髇. Crear la trayectoria a partir de instrucciones operativas suele ser una tarea bastante sencilla, ya que estas prescriben una secuencia de tramos rectos -definidos por la longitud y el rumbo- o arcos circulares definidos por la velocidad de viraje y el cambio de rumbo; v閍se la figura 2.7.e para consultar una ilustraci髇.

Adecuar la trayectoria principal a los datos de radar es una tarea m醩 compleja, en primer lugar porque se hacen virajes reales a una velocidad variable y, en segundo lugar, porque su l韓ea se oscurece por la dispersi髇 de los datos. Como bien se ha explicado, a鷑 no se han desarrollado procedimientos formalizados y es una pr醕tica habitual asociar segmentos, ya sean rectos o curvados, con las posiciones medias calculadas a partir de los cortes transversales de las l韓eas de seguimiento por radar a intervalos a lo largo de la ruta. Es posible que los algoritmos inform醫icos necesarios para ejecutar esta tarea se desarrollen en un futuro, pero, por el momento, compete al modelista decidir cu醠 es la mejor manera de utilizar los datos disponibles. Un factor importante es que la velocidad del avi髇 y el radio de viraje indican el 醤gulo de alabeo y, como se observar� en la secci髇 2.7.19, las asimetr韆s de la radiaci髇 ac鷖tica en torno a la trayectoria del vuelo rigen el ruido en el terreno, as� como la posici髇 de la trayectoria del vuelo.

En teor韆, la transici髇 perfecta desde el vuelo recto al viraje de radio fijo precisar韆 de una aplicaci髇 instant醤ea del 醤gulo de alabeo ε, que f韘icamente resulta imposible. En realidad, el 醤gulo de alabeo tarda un tiempo determinado en alcanzar el valor requerido para mantener una velocidad espec韋ica y el radio de viraje r, durante el cual el radio de viraje se ajusta de infinito a r. A efectos de modelizaci髇, puede ignorarse la transici髇 del radio y suponerse que el 醤gulo de alabeo aumenta constantemente desde cero (u otro valor inicial) hasta ε al inicio del viraje y ser el pr髕imo valor de ε al final del viraje (26) .

Dispersi髇 lateral de la trayectoriaLE0000704258_20210729Titulo del apartado 獶ispersi髇 lateral de la trayectoria� del n鷐ero 2.7.11 del anexo營I redactado por el apartado 11) del anexo de la燚irectiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

Cuando sea posible, las definiciones de la dispersi髇 lateral y de las subtrayectorias representativas se basar醤 en experiencias pasadas pertinentes del aeropuerto objeto de estudio; normalmente, a trav閟 del an醠isis de las muestras de datos de radar. El primer paso consiste en agrupar los datos por ruta. Las v韆s de salida se caracterizan por una dispersi髇 lateral sustancial que debe tenerse en cuenta para realizar una modelizaci髇 precisa. Las rutas de llegada se unen en una alineaci髇 muy estrecha sobre la trayectoria de llegada final, y suele ser suficiente representar todas las llegadas mediante una 鷑ica trayectoria. No obstante, si las alineaciones de llegada son amplias dentro de la regi髇 de los contornos de ruido, es posible que sea preciso representarlas mediante subtrayectorias de la misma forma que las rutas de salida.

Es una pr醕tica com鷑 tratar los datos para una 鷑ica ruta como una muestra de una 鷑ica poblaci髇; es decir, realizar la representaci髇 mediante una trayectoria principal y un conjunto de subtrayectorias dispersas. No obstante, si la inspecci髇 indica que los datos de las diferentes categor韆s de aviones u operaciones difieren significativamente (por ejemplo, en caso de que un avi髇 grande y peque駉 tenga radios de viraje bastante diferentes), ser韆 conveniente realizar otra subdivisi髇 de los datos en diferentes alineamientos. Para cada alineamiento, las dispersiones de la trayectoria lateral se determinan en funci髇 de la distancia a partir del origen; entonces los movimientos se distribuyen entre una trayectoria principal y un n鷐ero apropiado de subtrayectorias dispersas en funci髇 de las estad韘ticas de distribuci髇.

Habida cuenta de que suele ser conveniente ignorar los efectos de la dispersi髇 de la trayectoria, ante la ausencia de datos de alineamiento medidos, debe definirse una propagaci髇 lateral nominal por la trayectoria principal y perpendicular a ella mediante una funci髇 de distribuci髇 convencional. Los valores calculados de los 韓dices de ruido no son particularmente sensibles a la forma precisa de la distribuci髇 lateral: la distribuci髇 normal (de Gauss) ofrece una descripci髇 adecuada de muchos alineamientos medidos por radar.

Normalmente se usa una aproximaci髇 discreta de siete puntos (es decir, que representa la dispersi髇 lateral mediante seis subtrayectorias con la misma separaci髇 alrededor de la trayectoria principal). La separaci髇 de las subtrayectorias depende de la desviaci髇 est醤dar de la funci髇 de dispersi髇 lateral.

En el caso de las trayectorias con una distribuci髇 normal y una desviaci髇 est醤dar S, el 98,8 % de las trayectorias se encuentran dentro de un corredor con l韒ites ubicado a � 2,5譙. En el cuadro 2.7.a se indica la separaci髇 de las seis subtrayectorias y el porcentaje de los movimientos totales asignado a cada una. En el ap閚dice C se ofrecen los valores para los otros n鷐eros de subtrayectorias.

La desviaci髇 est醤dar S es una funci髇 de la coordenada s a lo largo de la trayectoria principal. Se puede especificar -junto con la descripci髇 de la trayectoria principal- en la ficha de datos de la trayectoria del vuelo que se encuentra en el ap閚dice A3. Ante la ausencia de los indicadores de la desviaci髇 normal -por ejemplo, a partir de los datos de radar que describen trayectorias de vuelo comparables-, se recomiendan los valores siguientes:

Para trayectorias que implican virajes de menos de 45 grados:

Para trayectorias que implican virajes de m醩 de 45 grados:

Por cuestiones pr醕ticas, S(s) se supone como cero entre el punto de partida de rodaje y s = 2 700 m o s = 3 300 m, en funci髇 de la cantidad de virajes. Las rutas que comprenden m醩 de un viraje deben tratarse en funci髇 de la ecuaci髇 (2.7.2). Para las llegadas, puede obviarse la dispersi髇 lateral dentro de los 6 000 m de la toma de contacto.

2.7.12. Perfiles de vuelos

El perfil del vuelo es una descripci髇 del movimiento del avi髇 en el plano vertical por encima de la trayectoria en tierra, en t閞minos de su posici髇, velocidad, 醤gulo de alabeo y reglaje de la potencia del motor. Una de las tareas m醩 importantes que tiene que realizar el usuario del modelo es la definici髇 de perfiles de vuelo que satisfagan correctamente los requisitos de la aplicaci髇 de la modelizaci髇, de una manera eficiente y sin emplear mucho tiempo ni demasiados recursos. Naturalmente, para conseguir una alta precisi髇, los perfiles tienen que reflejar fielmente las operaciones del avi髇 que pretenden representar. Para ello se precisa informaci髇 fiable sobre las condiciones atmosf閞icas, los tipos de avi髇 y las variantes, los pesos operativos y los procedimientos operativos -las variaciones de los ajustes de empuje y flaps y los inconvenientes entre los cambios de altura y velocidad-, calculando el promedio de todos los factores con respecto a los per韔dos de tiempo pertinentes. A menudo, no se encuentra disponible informaci髇 detallada, pero esto no plantea necesariamente un obst醕ulo; incluso aunque s� se encuentren disponibles, el modelista tiene que encontrar el equilibrio entre la precisi髇 y el nivel de detalle de la informaci髇 de entrada que necesita y utiliza para obtener los contornos.

La s韓tesis de los perfiles de vuelos de las 玡tapas del procedimiento� obtenidos de la base de datos de ANP o que proporcionan los operadores del avi髇 se describe en la secci髇 2.7.13 y en el ap閚dice B. Dicho proceso, que suele ser el 鷑ico recurso disponible para el modelista cuando no hay datos de radar disponibles, ofrece la geometr韆 de la trayectoria del vuelo y las variaciones de empuje y velocidad asociados. Normalmente puede asumirse que todos los aviones (iguales) de un alineamiento, independientemente de que est閚 asignados a la trayectoria principal o a subtrayectorias dispersas, siguen el perfil de la trayectoria principal.

M醩 all� de la base de datos de ANP, que ofrece informaci髇 predeterminada sobre las etapas del procedimiento, los operadores del avi髇 constituyen la mejor fuente de informaci髇 fiable, es decir, los procedimientos que utilizan y los t韕icos pesos volados. Para los vuelos individuales, la fuente 玹ipo de referencia� es el registrador de los datos del vuelo del avi髇 (FDR) del que se puede obtener toda la informaci髇 pertinente. Pero incluso aunque tales datos se encuentren disponibles, la tarea de preprocesamiento resulta formidable. Por tanto, y teniendo en cuenta las econom韆s de modelizaci髇 necesarias, la soluci髇 pr醕tica com鷑 es hacer hip髏esis informadas acerca de las ponderaciones medidas y los procedimientos operativos.

Es necesario tener precauci髇 antes de adoptar las etapas predeterminadas del procedimiento establecidas en la base de datos de ANP (que se suponen habitualmente cuando los procedimientos reales no se conocen). Se trata de procedimientos normalizados ampliamente observados, que los operadores pueden o no utilizar en casos particulares. Un factor importante es la definici髇 del empuje del reactor en el despegue (y a veces en el ascenso), que puede depender en cierta medida de circunstancias imperantes. En particular, es una pr醕tica com鷑 reducir los niveles de empuje durante la saluda (a partir del m醲imo disponible), a fin de ampliar la vida 鷗il del motor. En el ap閚dice B se ofrece orientaci髇 sobre la representaci髇 de la pr醕tica habitual; por lo general, esto generar� contornos m醩 realistas que la hip髏esis de un empuje total. No obstante, si, por ejemplo, las pistas son cortas o las temperaturas medias del aire son altas, el empuje total podr韆 constituir una hip髏esis m醩 realista.

Al modelizar escenarios reales, se puede conseguir mayor precisi髇 con los datos de radas, a fin de complementar o reemplazar esta informaci髇 nominal. Los perfiles de vuelos pueden determinarse a partir de los datos de radar de una forma similar a la de las trayectorias principales laterales -pero solo despu閟 de separar el tr醘ico por tipo y variante de avi髇 y, a veces, por peso o longitud de la etapa (pero no en funci髇 de la dispersi髇)- a fin de obtener, para cada subgrupo, un perfil medio de altura y velocidad con respecto a la distancia de terreno recorrida. Una vez m醩, al realizar la combinaci髇 con las trayectorias en tierra posteriormente, este perfil 鷑ico suele asignarse a la trayectoria principal y a las subtrayectorias por igual.

A sabiendas del peso del avi髇, la variaci髇 de la velocidad y de la tracci髇 propulsiva se puede calcular a trav閟 de una soluci髇 paso a paso basada en ecuaciones de movimiento. Antes de ello, resulta 鷗il procesar previamente los datos a fin de minimizar los efectos de los errores de radar que pueden hacer que los c醠culos de aceleraci髇 resulten poco fiables. El primer paso en cada caso consiste en redefinir el perfil conectando los segmentos rectil韓eos para representar las etapas pertinentes del vuelo, de tal manera que cada segmento se clasifique correctamente, es decir, como un desplazamiento en tierra firme, una velocidad constante de ascenso o descenso, el recorte del empuje o la aceleraci髇 o desaceleraci髇 con o sin cambio de flap. El peso del avi髇 y las condiciones atmosf閞icas tambi閚 constituyen informaci髇 necesaria.

Las fuentes de ruido asociadas a aeronaves deben introducirse a una altura m韓ima de 1,0 m (3,3 ft) por encima del nivel del aer骴romo o por encima de los niveles de elevaci髇 del terreno de la pista, seg鷑 procedaLE0000704258_20210729P醨rafo s閜timo del n鷐ero 2.7.12 del anexo營I introducido por el apartado 12) del anexo de la燚irectiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

En la secci髇 2.7.11 se pone de manifiesto que cabe establecer una disposici髇 especial para calcular la dispersi髇 lateral de las trayectorias del vuelo sobre itinerarios nominales o principales. Las muestras de datos de radar se caracterizan por dispersiones similares de trayectorias de vuelos en el plano vertical. No obstante, no es una pr醕tica habitual modelizar la dispersi髇 vertical como una variable independiente; surge principalmente por las diferencias entre el peso del avi髇 y los procedimientos operativos que se tienen en cuenta al preprocesar los datos de entrada de tr醘ico.

2.7.13. Construcci髇 de segmentos de trayectorias de vuelo

Cada trayectoria de vuelo tiene que definirse mediante un conjunto de coordenadas de segmentos (nodos) y par醡etros de vuelo. El origen se tiene en cuenta para determinar las coordenadas de los segmentos de la trayectoria en tierra. A continuaci髇, se calcula el perfil del vuelo, recordando que, para un conjunto de pasos procedimentales determinado, el perfil depende de la trayectoria en tierra; por ejemplo, con el mismo empuje y a la misma velocidad, la velocidad de ascenso de la aeronave es inferior, a su vez, que en vuelo en l韓ea recta. A continuaci髇, se realiza la subsegmentaci髇 para la aeronave en pista (desplazamiento en tierra firme en el aterrizaje o el despegue) y con la aeronave cerca de la pista (ascenso inicial o aproximaci髇 final). Despu閟 deben subsegmentarse los segmentos en vuelo con unas velocidades considerablemente distintas en los puntos inicial y final. Posteriormente, se determinan las coordenadas bidimensionales de los segmentos de la trayectoria en tierra (27) y se combinan con el perfil del vuelo bidimensional con el objetivo de crear los segmentos de la trayectoria del vuelo tridimensional. Por 鷏timo, se eliminan los puntos de la trayectoria del vuelo que est閚 demasiado pr髕imos entre s�.

Perfil del vuelo

Los par醡etros que describen cada segmento del perfil del vuelo al inicio (sufijo 1) y al final (sufijo 2) del segmento son:

Para crear un perfil de vuelo a partir de un conjunto de etapas del procedimiento (s韓tesis de la ruta del vuelo), los segmentos se crean en secuencias para conseguir las condiciones necesarias en los puntos finales. Los par醡etros de los puntos finales para cada segmento se convierten en los par醡etros de los puntos iniciales para cada segmento siguiente. En el c醠culo de cualquier segmento, los par醡etros se saben al inicio; las condiciones necesarias al final se especifican mediante el paso del procedimiento. Los pasos se definen mediante la informaci髇 predeterminada de ANP, o bien los define el usuario (por ejemplo, a partir de los manuales de vuelo). Las condiciones finales suelen ser la altura y la velocidad; la tarea de creaci髇 de perfiles consiste en determinar la distancia de la trayectoria cubierta para alcanzar dichas condiciones. Los par醡etros no definidos se determinan mediante los c醠culos de rendimiento del vuelo descritos en el ap閚dice B.

Si la trayectoria en tierra es recta, los puntos del perfil y los par醡etros del vuelo asociados pueden determinarse con independencia de la trayectoria en tierra (el 醤gulo de alabeo siempre es cero). No obstante, es raro que las trayectorias en tierra sean rectas; suelen incorporar virajes y, para conseguir los mejores resultados, tienen que contabilizarse al determinar el perfil de vuelo bidimensional, cuando proceda, dividiendo los segmentos del perfil en los nodos de la trayectoria en tierra para introducir cambios del 醤gulo de alabeo. Por norma general, la longitud del siguiente segmento se desconoce desde el principio y se calcula suponiendo provisionalmente que no se produce ning鷑 cambio en el 醤gulo de alabeo. Si se observa que el segmento provisional abarca uno o varios nodos de la trayectoria en tierra, el primero en s, es decir, s₁ < s < s₂ , el segmento se trunca en s, calculando ah� los par醡etros mediante interpolaci髇 (v閍se a continuaci髇). Estos se convierten en los par醡etros de los puntos finales del segmento actual y en los par醡etros de los puntos iniciales de un nuevo segmento —que conservan las mismas condiciones finales objetivo—. Si no hay ning鷑 nodo de la trayectoria en tierra que intervenga, se confirma el segmento provisional.

Si se ignoran los efectos de los virajes en el perfil de vuelo, se adopta la soluci髇 de un 鷑ico segmento en vuelo recto, aunque se conserva la informaci髇 del 醤gulo de alabeo para un uso posterior.

Independientemente de que los efectos del viraje se modelicen completamente o no, cada trayectoria de vuelo tridimensional se genera mediante la combinaci髇 de su perfil de vuelo bidimensional con su trayectoria en tierra bidimensional. El resultado es una secuencia de conjuntos de coordenadas (x,y,z), y cada una ellas es un nodo de la trayectoria en tierra segmentada, un nodo del perfil de vuelo o ambos, y los puntos del perfil van acompa馻dos de los valores correspondientes de altura z, velocidad respecto al suelo V, 醤gulo de alabeo ε y potencia del motor P. Para un punto de la v韆 (x,y) que se encuentra entre los puntos finales de un segmento del perfil del vuelo, los par醡etros del vuelo se interpolan como sigue:

donde

T閚gase en cuenta que, mientras que se supone que z y ε var韆n linealmente con la distancia, se supone que V y P var韆n linealmente con el tiempo (es decir, la aceleraci髇 constante (3)).

Al asociar los segmentos del perfil del vuelo con los datos de radar (an醠isis de la trayectoria del vuelo), todas las distancias de los puntos finales, las alturas, las velocidades y los 醤gulos de alabeo se determinan directamente a partir de dichos datos; solo el reglaje de la potencia tiene que calcularse conforme a las ecuaciones de rendimiento. Habida cuenta de que las coordenadas del perfil de vuelo y de la trayectoria en tierra se pueden asociar seg鷑 corresponda, suele tratarse de una tarea bastante sencilla.

Desplazamiento en tierra firme al despegar

Al despegar, a medida que la aeronave acelera entre el punto en que se libera el freno (lo que tambi閚 se conoce como punto de partida de rodaje, SOR) y el punto de despegue, la velocidad cambia radicalmente a una distancia comprendida entre 1 500 y 2 500 m, desde cero hasta un rango comprendido entre 80 y 100 m/s.

El empuje al despegar se divide en segmentos con longitudes variables y, con respecto a cada una de ellas, la velocidad de la aeronave cambia en incrementos espec韋icos ΔV de no m醩 de 10 m/s (en torno a 20 kt). Aunque realmente var韆 durante el rodaje al despegar, una hip髏esis de aceleraci髇 constante es adecuada para este prop髎ito. En este caso, para la fase de despegue, V₁ es la velocidad inicial, V₂ es la velocidad de despegue, n_TO es el n鷐ero de segmentos de despegue y s_TO es la distancia de despegue equivalente. Para la distancia de despegue equivalente s_TO (v閍se el ap閚dice B), la velocidad inicial V₁ y la velocidad de despegue V₂ , el n鷐ero n_TO de segmentos para el desplazamiento en tierra firme es:

y, en consecuencia, el cambio de velocidad a lo largo del segmento es:

y el tiempo Δt en cada segmento (con una supuesta aceleraci髇 constante) es:

La longitud s_TO,k del segmento k (1 ≤ k ≤ n_TO) del rodaje al despegar es:

Ejemplo: Para una distancia de despegue s_TO = 1 600 m, V₁=0m/s y V₂ = 75 m/s, esto resulta en n_TO = 8 segmentos con longitudes que oscilan entre los 25 y los 375 metros (v閍se la figura 2.7.g):

Al igual que sucede con los cambios de velocidad, el empuje de la aeronave cambia a lo largo de cada segmento mediante un incremento constante ΔP, que se calcula como:

donde P_TO y P _init , respectivamente, designan el empuje de la aeronave en el punto de despegue y el empuje de la aeronave al punto de partida de rodaje de despegue.

El uso de este incremento constante del empuje (en lugar del uso de la ecuaci髇 de forma cuadr醫ica 2.7.6) pretende ser coherente con la relaci髇 lineal entre el empuje y la velocidad en el caso de una aeronave con motor a reacci髇.

Nota importante: Las ecuaciones y el ejemplo anteriores asumen impl韈itamente que la velocidad inicial de la aeronave al principio de la fase de despegue es cero. Esto se corresponde a la situaci髇 habitual, cuando aeronave empieza a rodar y a acelerar desde el punto en que se libera el freno. Sin embargo, tambi閚 hay situaciones en que la aeronave puede empezar a acelerar desde su velocidad de rodaje, sin detenerse en el umbral de pista. Cuando la velocidad inicial Vinit no sea cero, deben usarse las siguientes ecuaciones 玤enerales�, en lugar de las ecuaciones 2.7.8, 2.7.9, 2.7.10 y 2.7.11.

En ese caso, en la fase de despegue, V₁ es la velocidad inicial Vinit , V₂ es la velocidad de despegue V_TO , n es el n鷐ero de segmentos de despegue n_TO, s es la distancia de despegue equivalente s_TO , y sk es la longitud s_TO,k del segmento k (1 [S韒bolo] k [S韒bolo] n).

Empuje en tierra al aterrizar

Aunque el empuje en tierra para el aterrizaje es b醩icamente una inversi髇 del empuje en tierra para el despegue, es necesario tener especialmente en cuenta:

• — el empuje inverso, que a veces se aplica para desacelerar la aeronave; y
• — las aeronaves que dejan la pista despu閟 de la desaceleraci髇 (la aeronave que deja la pista deja de contribuir al ruido del aire, ya que se ignora el ruido del rodaje).

En comparaci髇 con la distancia de rodaje de despegue, que se deriva de los par醡etros del rendimiento de la aeronave, la distancia de parada sstop (es decir, la distancia desde el aterrizaje hasta el punto en que la aeronave sale de la pista) no es puramente espec韋ica de la aeronave. Aunque se puede calcular una distancia de parada m韓ima a partir del rendimiento y la masa de la aeronave (y el empuje inverso disponible), la distancia de parada real depende tambi閚 de la ubicaci髇 de las pistas de rodaje, de la situaci髇 del tr醘ico y de los reglamentos espec韋icos del aeropuerto que rigen el uso del empuje inverso.

El uso del empuje inverso no es un procedimiento est醤dar; solo se aplica si no se puede conseguir la desaceleraci髇 necesaria mediante la utilizaci髇 de los frenos de las ruedas. (El empuje inverso puede resultar realmente perturbador, ya que un cambio r醦ido de la potencia del motor del ralent� al ajuste inverso produce un estruendo repentino).

No obstante, la mayor韆 de las pistas se usan para los despegues y los aterrizajes, para que el empuje inverso tenga un efecto m韓imo en los contornos de ruido, habida cuenta de que la energ韆 ac鷖tica total en las proximidades de la pista est� dominada por el ruido producido por las operaciones de despegue. Las contribuciones del empuje inverso a los contornos solo pueden resultar significativas cuando el uso de la pista est� limitado a las operaciones de aterrizaje.

F韘icamente, el ruido del empuje inverso es un proceso muy complejo, pero, al tener una importancia relativamente baja para los contornos de ruido del aire, se puede modelizar de manera sencilla —el cambio r醦ido de la potencia del motor se tiene en cuenta mediante la segmentaci髇 adecuada—.

Es evidente que la modelizaci髇 del empuje en tierra al aterrizar es menos complicada que para el ruido del empuje al despegar. Se recomiendan los siguientes supuestos de modelizaci髇 simplificada para uso general, siempre que no haya informaci髇 detallada disponible (v閍se la figura 2.7.h.1).

La aeronave cruza el umbral de aterrizaje (que tiene la coordenada s = 0 a lo largo de la trayectoria de aproximaci髇 en tierra) a una altitud de 50 pies y, a continuaci髇, prosigue el descenso en su pendiente de planeo hasta que entra en contacto con la pista. Con una pendiente de planeo de 3�, el punto de toma de contacto est� 291 m por encima del umbral de aterrizaje (como muestra la figura 2.7.h.1). A continuaci髇, la aeronave se desacelera a lo largo de la distancia de parada s_stop —cuyos valores espec韋icos de la aeronave se facilitan en la base de datos de ANP— a partir de la velocidad de aproximaci髇 final Vfinal hasta 15 m/s. Habida cuenta de los r醦idos cambios de velocidad a lo largo de este segmento, debe subsegmentarse de la misma forma que para el desplazamiento en tierra firme al despegar (segmentos en vuelo con cambios r醦idos de velocidad), usando las ecuaciones generales 2.7.13 (puesto que la velocidad de rodaje no es igual a cero). La potencia del motor cambia de una potencia de aproximaci髇 final al aterrizar a un reglaje de potencia de empuje inverso P_rev a lo largo de una distancia de 0,1•s_stop , luego disminuye al 10 % de la potencia m醲ima disponible sobre el 90 % de la distancia de parada restante. Hasta el final de la pista (a s = -s _RWY), la velocidad de la aeronave permanece constante.

Las curvas NPD para el empuje inverso actualmente no est醤 incluidas en la base de datos de ANP y, por tanto, es necesario confiar en las curvas convencionales para modelizar este efecto. Normalmente, la potencia de empuje inverso Prev ronda el 20 % del reglaje de potencia total, y esto se recomienda cuando no hay disponible informaci髇 operativa. No obstante, con un reglaje de potencia determinado, el empuje inverso tiende a generar mucho m醩 ruido que el empuje de propulsi髇, y es necesario aplicar un incremento ΔL al nivel del evento derivado de NPD, aumentando desde cero hasta un valor ΔL_re (5 dB se recomienda provisionalmente (28)) a lo largo de 0,1•s_stop y, a continuaci髇, disminuye linealmente hasta cero durante el resto de la distancia de parada.

Segmentaci髇 del ascenso inicial y segmentos de la aproximaci髇 final

La geometr韆 del segmento respecto del receptor cambia con rapidez durante los segmentos en vuelo del ascenso inicial y la aproximaci髇 final, en particular en lo que respecta a las ubicaciones del observador en el lateral de la trayectoria de vuelo, donde el 醤gulo de elevaci髇 (醤gulo beta) tambi閚 cambia con rapidez cuando la aeronave asciende o desciende en estos segmentos iniciales/finales. Las comparaciones con c醠culos de segmentos muy peque駉s revelan que usar un 鷑ico segmento de ascenso o de aproximaci髇 por debajo de cierta altura (en relaci髇 con la pista), o un n鷐ero limitado de ellos, resulta en una ligera aproximaci髇 del ruido al lado de la trayectoria del vuelo para m閠ricas integradas. Esto se debe a la aplicaci髇 de un 鷑ico ajuste de la atenuaci髇 lateral a cada segmento, correspondiente a un 鷑ico valor del 醤gulo de elevaci髇 espec韋ico del segmento, mientras que el r醦ido cambio de este par醡etro da lugar a importantes variaciones del efecto de atenuaci髇 lateral a lo largo de cada segmento. La precisi髇 del c醠culo se mejora mediante la subsegmentaci髇 de los segmentos en vuelo de ascenso inicial y aproximaci髇 final. El n鷐ero de subsegmentos y la longitud de cada uno de ellos determinan la “granularidad” del cambio en la atenuaci髇 lateral que se contabilizar�. Teniendo en cuenta la expresi髇 de la atenuaci髇 lateral total de la aeronave con motores montados en fuselaje, se puede observar que, para un cambio limitado de la atenuaci髇 lateral de 1,5 dB por subsegmento, los segmentos en vuelo de ascenso y aproximaci髇 ubicados a una altura inferior a 1 289,6 m (4 231 ft) por encima de la pista deben subsegmentarse en funci髇 del siguiente conjunto de valores de altura:

z = {18,9, 41,5, 68,3, 102,1, 147,5, 214,9, 334,9, 609,6, 1 289,6} metros, o

z = {62, 136, 224, 335, 484, 705, 1 099, 2 000, 4 231} pies

Para cada segmento original que se encuentre por debajo de 1 289,6 m (4 231 ft), las alturas antes indicadas se aplican identificando cu醠 es la m醩 cercana a la altura del punto final original (en los segmentos de ascenso) o del punto de inicio original (en los segmentos de aproximaci髇). Las alturas reales del subsegmento (zi) se calcular韆n de la siguiente forma:

z_i = z_e [z’_i / z’_N] (i = k..N)

donde:

Ejemplo de un segmento de ascenso inicial:

Si la altura del punto final del segmento original est� en z_e = 304,8 m entonces, a partir del conjunto de valores de altura, 214,9 m < z_e < 334,9 m y la altura del conjunto m醩 cercana a ze es z’₇ = 334,9 m. A continuaci髇, las alturas de los puntos finales del subsegmento se calculan como sigue:

z_i = 304,8 [z’_i / 334,9] siendo i = 1 a 7

(obs閞vese que en este caso k =1, ya que es el segmento de ascenso inicial)

Por tanto, z1 ser韆 17,2 m y z2 ser韆 37,8 m, etc.

Segmentaci髇 de los segmentos en vuelo

Para los segmentos en vuelo en los que hay un cambio de velocidad importante a lo largo de un segmento, debe subdividirse en cuanto al desplazamiento en tierra firme, es decir

donde V₁ y V₂ son las velocidades inicial y final del segmento, respectivamente. Los par醡etros del subsegmento correspondiente se calculan de manera similar en cuanto al desplazamiento en tierra firme al despegar, usando las ecuaciones 2.7.9 a 2.7.11.

Trayectoria en tierra

Una trayectoria en tierra, ya sea una trayectoria principal o una subtrayectoria dispersa, se define mediante una serie de coordenadas (x,y) en el plano de masa (por ejemplo, a partir de la informaci髇 de radar) o mediante una secuencia de comandos vectoriales que describen los segmentos rectos y los arcos circulares (virajes de radio definido r y cambio de rumbo Δξ).

Para la modelizaci髇 de la segmentaci髇, un arco se representa mediante una secuencia de segmentos rectos colocados en los subarcos. Aunque no aparecen expl韈itamente en los segmentos de la trayectoria en tierra, el alabeo de la aeronave durante los virajes influye en su definici髇. En el ap閚dice B4 se explica c髆o calcular los 醤gulos de alabeo durante un viraje uniforme pero, evidentemente, no se aplican realmente ni se eliminan al instante. No se explica c髆o gestionar las transiciones entre los vuelos rectos y en viraje, o bien entre un viraje y uno inmediatamente secuencial. Por norma general, es probable que los detalles, que competen al usuario (v閍se la secci髇 2.7.11), tengan un efecto insignificante en los contornos finales; el requisito consiste principalmente en evitar las discontinuidades en los extremos del viraje, y esto puede conseguirse simplemente, por ejemplo, insertando segmentos de transici髇 cortos sobre los cuales el 醤gulo de alabeo cambia linealmente con la distancia. Solo en el caso especial de que un viraje particular pueda tener un efecto dominante en los contornos finales, ser韆 necesario modelizar las din醡icas de la transici髇 de forma m醩 realista, a fin de relacionar el 醤gulo de alabeo con tipos de aeronaves particulares y adoptar velocidades de desplazamiento apropiadas. En este caso basta con indicar que los subarcos finales Δξ_trans en cualquier viraje dependen de los requisitos de cambio del 醤gulo de alabeo. El resto del arco con cambio de rumbo de Δξ - 2�Δξ_trans grados se divide en n_sub subarcos seg鷑 la ecuaci髇:

donde int(x) es una funci髇 que devuelve la parte entera de x. Entonces, el cambio de rumbo Δξ sub de cada subarco se calcula como

donde nsub debe ser lo suficientemente grande como para garantizar que Δξ sub ≤ 10 grados. La segmentaci髇 de un arco (excluidos los subsegmentos de transici髇 de terminaci髇) se ilustra en la figura 2.7.h.2 (29).

Una vez que se han definido los segmentos de la trayectoria en tierra en el plano x-y, los segmentos del perfil de vuelo (en el plano s-z) se superponen para obtener los segmentos de la trayectoria tridimensional (x, y, z).

La trayectoria en tierra siempre debe cubrir desde la pista hasta m醩 all� de la cuadr韈ula de c醠culo. Esto puede conseguirse, en caso necesario, incorporando un segmento recto de la longitud adecuada al 鷏timo segmento de la trayectoria en tierra.

La longitud total del perfil del vuelo, una vez combinada con la trayectoria en tierra, tambi閚 debe cubrir desde la pista hasta m醩 all� de la cuadr韈ula de c醠culo. Esto puede conseguirse, en caso necesario, a馻diendo un punto de perfil adicional:

• — al final de un perfil de salida con unos valores de velocidad y empuje iguales a los del 鷏timo punto del perfil de salida, y extrapolando linealmente la altura del 鷏timo y el pen鷏timo punto de perfil; o
• — al inicio de un perfil de llegada con unos valores de velocidad y empuje iguales a los del primer punto del perfil de llegada, y extrapolando linealmente la altura del primer y el segundo punto de perfil.

Ajustes de segmentaci髇 de los segmentos en vuelo

Despu閟 de derivar los segmentos de la trayectoria tridimensional del vuelo conforme al procedimiento descrito en la secci髇 2.7.13, puede resultar necesario realizar ajustes adicionales en la segmentaci髇 para eliminar los puntos de la trayectoria del vuelo que est閚 demasiado pr髕imos entre s�.

Cuando los puntos adyacentes se encuentran a 10 metros de distancia entre s�, y si las velocidades y los empujes asociados son los mismos, es necesario eliminar uno de los puntos.

LE0000704258_20210729N鷐ero 2.7.13 del anexo營I redactado por el apartado 13) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

2.7.14. C醠culo de ruido de un 鷑ico evento

El n鷆leo del proceso de modelizaci髇, descrito aqu� 韓tegramente, es el c醠culo del nivel del evento de ruido a partir de la informaci髇 de la trayectoria del vuelo descrita en las secciones 2.7.7 a 2.7.13.

2.7.15. M閠ricas de un 鷑ico evento

El sonido generado por el movimiento de un avi髇 en la ubicaci髇 del observador se expresa como un 玭ivel de sonido (ruido) de un evento 鷑ico�, una cantidad indicativa de su impacto en las personas. El sonido recibido se mide en t閞minos de ruido mediante una escala de decibelios b醩ica L(t) que aplica una ponderaci髇 de frecuencias (o filtro) para imitar una caracter韘tica del o韉o humano. La escala de m醲ima importancia en la modelizaci髇 del contorno de ruido del avi髇 es el nivel ac鷖tico ponderado A, L_A .

La m閠rica que se usa con mayor frecuencia para encapsular eventos completos es 玭iveles de exposici髇 al sonido (ruido) de un evento 鷑ico�, L_E , que representan toda la energ韆 ac鷖tica de los eventos o la mayor parte de esta energ韆. Elaborar disposiciones para la integraci髇 temporal implica un aumento de las complejidades principales de la modelizaci髇 de la segmentaci髇 (o simulaci髇), M醩 sencillo que la modelizaci髇 es una m閠rica alternativa L_max que es el nivel m醲imo instant醤eo que se produce durante el evento; no obstante, L_E es el m骴ulo b醩ico de 韓dices modernos de ruido de aeronaves, y en el futuro se pueden esperar modelos pr醕ticos para englobar L_max y L_E . Cualquier m閠rica puede medirse a diferentes escalas de ruido; en este documento, solo se considera el nivel ac鷖tico ponderado A. Simb髄icamente, la escala se indica generalmente mediante la extensi髇 del sufijo m閠rico, es decir, L_AE , L_Amax .

El nivel de exposici髇 de sonido (ruido) de un 鷑ico evento se expresa exactamente como:

donde t ₀ denota un tiempo de referencia. Se elige el intervalo de integraci髇 [t₁,t₂] para garantizar que se abarca (casi) todo el sonido pertinente del evento. Muy a menudo, se eligen los l韒ites t₁ y t₂ para abarcar el per韔do para el que el nivel de L(t) se encuentra dentro de 10 dB de L_max . Este per韔do se conoce como el tiempo 玴or debajo de 10 dB�. Los niveles de exposici髇 al sonido (ruido) tabulados en la base de datos de ANP son valores por debajo de 10 dB (30) .

Para la modelizaci髇 de los contornos de ruido del avi髇, la aplicaci髇 principal de la ecuaci髇 2.7.17 es la m閠rica est醤dar del nivel de exposici髇 al ruido L_AE (acr髇imo SEL):

Las ecuaciones del nivel de exposici髇 anteriores pueden usarse para determinar los niveles del evento cuando se conoce todo el historial de tiempo L(t). Dichos historiales de tiempo no se definen en l metodolog韆 de modelizaci髇 de ruido recomendada; los niveles de exposici髇 de los eventos se calculan sumando los valores de los segmentos, los niveles de de los eventos parciales, cada uno de los cuales define la contribuci髇 de un 鷑ico segmento finito de la trayectoria del vuelo.

2.7.16. Determinaci髇 de los niveles del evento a partir de los datos NPD

La fuente principal de datos sobre el ruido de las aeronaves es la base de datos internacional de rendimiento y ruido de las aeronaves (ANP). Esta tabula L_max y L_E en funci髇 de la distancia de propagaci髇 d - para tipos de aeronaves espec韋icos, variantes, configuraciones del vuelo (aproximaci髇, salida, flaps) y reglaje de potencia P. Dichos datos se refieren a un vuelo uniforme a velocidades de referencia espec韋icas V_ref a lo largo de una trayectoria de vuelo recta supuestamente infinita (31).

M醩 adelante se describe la forma en que se especifican las variables independientes P y d. En una 鷑ica b鷖queda, con los valores de entrada P y d, los valores de salida necesarios son los niveles b醩icos L_max(P,d) o L_E ∞(P,d) (aplicables a una trayectoria de vuelo infinita). A menos que los valores se tabulen exactamente para P o d, por norma general resultar� necesario calcular los niveles necesarios de ruido del evento mediante la interpolaci髇. Se usa una interpolaci髇 lineal entre el reglaje de potencia tabulada, mientras que se utiliza una interpolaci髇 logar韙mica entre las distancias tabuladas (v閍se la figura 2.7.i).

Si, con cualquier reglaje de potencia, d_i y d_{i+ 1} son distancias para las cuales se tabulan los datos de ruido, el nivel de ruido L(d) para una distancia intermedia d, entre d_i y d_{i+ 1}, resulta de:

Con las ecuaciones (2.7.19) y (2.7.20), se puede obtener un nivel de ruido L(P,d) para cualquier reglaje de potencia P y a cualquier distancia d contemplada en la base de datos NPD.

Para distancias d que queden fuera del marco de NPD, se usa la ecuaci髇 2.7.20 para realizar la extrapolaci髇 de los 鷏timos dos valores, es decir, llegadas desde L(d₁) y L(d₂) o salidas desde L(d_I-1) y L(d_I), donde I es el n鷐ero total de puntos NPD en la curva. Por tanto,

Habida cuenta de que, a cortas distancias d, los niveles de ruido aumentan con mucha rapidez a medida que disminuye la distancia de propagaci髇, se recomienda imponer un l韒ite inferior de 30 m con respecto a d, es decir, d = max(d, 30 m).

Ajuste de impedancia de datos NPD est醤dar

Los datos NPD facilitados en la base de datos de ANP se normalizan para condiciones atmosf閞icas espec韋icas (temperatura de 25 癈 y presi髇 de 101,325 kPa). Antes de aplicar el m閠odo de interpolaci髇/extrapolaci髇 descrito anteriormente, debe aplicarse un ajuste de impedancia ac鷖tica a estos datos est醤dar de NPD.

La impedancia ac鷖tica est� relacionada con la propagaci髇 de las ondas ac鷖ticas en un medio, y se define como el producto de la densidad del aire y la velocidad del sonido. Para una intensidad ac鷖tica determinada (potencia por unidad de superficie) percibida a una distancia espec韋ica de la fuente, la presi髇 ac鷖tica asociada (usada para definir las m閠ricas SEL y L_Amax) depende de la impedancia ac鷖tica del aire en la ubicaci髇 de la medici髇. Es una funci髇 de la temperatura y la presi髇 atmosf閞ica (e indirectamente de la altitud). Por tanto, es necesario ajustar los datos NPD est醤dar de la base de datos de ANP para tener en cuenta las condiciones reales de temperatura y presi髇 en el punto del receptor, que por lo general difieren de las condiciones normalizadas de los datos de ANP.

El ajuste de impedancia que ha de aplicarse a los niveles est醤dar de NPD se expresa como sigue:

donde:

La impedancia ρ穋 se calcula como sigue:

El ajuste de impedancia ac鷖tica suele ser inferior a algunas d閏imas de un dB. En particular, cabe destacar que, en condiciones atmosf閞icas est醤dar (p₀ = 101,325 kPa y T₀ = 15,0 篊), el ajuste de impedancia es inferior a 0,1 dB (0,074 dB). No obstante, cuando hay una variaci髇 importante de la temperatura y de la presi髇 atmosf閞ica en relaci髇 con las condiciones atmosf閞icas de referencia de los datos NPD, el ajuste puede resultar m醩 importante.

LE0000704258_20210729N鷐ero 2.7.16 del anexo營I redactado por el apartado 14) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

2.7.17. Expresiones generales

Nivel del evento del segmento, Lseg

Los valores del segmento se determinan mediante la aplicaci髇 de ajustes a los valores b醩icos (trayectoria infinita) que se leen en los datos NPD. El nivel de ruido m醲imo de un segmento de la trayectoria de un vuelo L_max,seg se puede expresar en general como:

y la contribuci髇 de un segmento de la trayectoria de un vuelo a L_E , como:

Los 玹閞minos de correcci髇� de las ecuaciones 2.7.25 y 2.7.26 -que se describen detalladamente en la secci髇 2.7.19- tienen en cuenta los siguientes efectos:

Si el segmento forma parte del desplazamiento en tierra firme en el despegue o el aterrizaje y el observador se encuentra en el segmento objeto de estudio, se aplican acciones especiales para representar la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reacci髇 que se observa debajo de un avi髇 a punto de despegar. Estas acciones especiales resultan, en particular en el uso de una forma concreta de ruido para la exposici髇 al ruido:

Δ′ F Forma particular de la correcci髇 del segmento

Δ SOR Correcci髇 de la directividad: representa la direccionalidad pronunciada del ruido del motor a reacci髇 detr醩 del segmento del desplazamiento en tierra firme

El tratamiento espec韋ico de los segmentos de desplazamiento en tierra firme se describe en la secci髇 2.7.19.

En las secciones siguientes se describe el c醠culo de los niveles de ruido del segmento.

Nivel de ruido de un evento L del movimiento de un avi髇

El nivel m醲imo L_max sencillamente es el valor m醲imo de los valores del segmento L_max,seg (v閍nse las ecuaciones 2.7.25 y 2.7.27)

donde el valor de cada segmento se determina a partir de los datos NPD para la potencia P y la distancia d. Estos par醡etros y los t閞minos modificadores Δ_I(φ) y Λ(β,() se explican a continuaci髇.

El nivel de exposici髇 L_E se calcula como la suma de decibelios de las contribuciones L_E,seg de cada segmento significativo desde el punto de vista del ruido de su trayectoria de vuelo; es decir,

La suma se realiza paso a paso a trav閟 de los segmentos de la trayectoria del vuelo.

El resto de este cap韙ulo se dedica a la determinaci髇 de los niveles de ruido de los segmentos L_max,seg y L_E,seg .

2.7.18. Par醡etros de los segmentos de trayectorias de vuelos

La potencia P, y la distancia d, para las que se interpolan los niveles b醩icos L_max,seg(P,d) y L_E∞(P,d) a partir de los cuadros NPD, se determinan a partir de los par醡etros geom閠ricos y operativos que definen el segmento. La forma de hacerlo se explica a continuaci髇 con la ayuda de ilustraciones del plano, que contiene el segmento y el observador.

Par醡etros geom閠ricos

En las figuras 2.7.j a 2.7.l se muestran las geometr韆s fuente-receptor cuando el observador O est� a) detr醩, b) junto a y (c) delante del segmento S₁S₂ , donde la direcci髇 del vuelo va de S₁ a S₂ . En estos diagramas

O es la ubicaci髇 del observador

S1 y S2 representan el inicio y el final del segmento

Sp es el punto de aproximaci髇 perpendicular m醩 cercano al observador en el segmento o su extensi髇

d 1 y d 2 son las distancias entre el inicio del segmento, el fin del segmento y el observador

ds es la distancia m醩 corta entre el observador y el segmento

dp es la distancia perpendicular entre el observador y el segmento ampliado (distancia oblicua m韓ima)

Λ es la longitud del segmento de la trayectoria del vuelo

q es la distancia desde S1 a Sp (negativa si la posici髇 del observador est� detr醩 del segmento)

El segmento de la trayectoria del vuelo se representa mediante una l韓ea continua en negrita. La l韓ea discontinua representa la extensi髇 de la trayectoria del vuelo que se extiende hasta el infinito en ambas direcciones. Para los segmentos en vuelo, cuando la m閠rica del evento es un nivel de exposici髇 L_E , el par醡etro de la distancia NPD d es la distancia d_p entre S_p y el observador, denominada distancia oblicua m韓ima (es decir, la distancia perpendicular desde el observador hasta el segmento o su extensi髇, en otras palabras hasta la trayectoria de vuelo infinita -hipot閠ica- de la que se considera que el segmento forma parte.

No obstante, en el caso de las m閠ricas del nivel de exposici髇 donde las ubicaciones del observador est醤 detr醩 de los segmentos terreno durante el rodaje del despegue y las ubicaciones delante de los segmentos terreno durante el rodaje del aterrizaje, el par醡etro de la distancia NPD d se convierte en la distancia d_s , la distancia m醩 corta desde el observador al segmento (es decir, lo mismo que para las m閠ricas de nivel m醲imo).

Para las m閠ricas de nivel m醲imo, el par醡etro de la distancia NPD d es d_s , la distancia m醩 corta desde el observador hasta el segmento.

Potencia del segmento P

Los datos NPD tabulados describen el ruido de una aeronave en un vuelo recto uniforme sobre una trayectoria de vuelo infinita, es decir, con una potencia constante del motor P. La metodolog韆 recomendada divide las trayectorias reales de vuelo, a lo largo de las cuales la velocidad y la direcci髇 var韆n, en una serie de segmentos finitos, cada uno de ellos considerados partes de una trayectoria de vuelo infinita uniforme para la que los datos NPD son v醠idos. No obstante, la metodolog韆 prev� cambios de potencia a lo largo de la longitud del segmento; se considera que cambia cuadr醫icamente con la distancia desde P₁ al inicio hasta P₂ al final. Por tanto, resulta necesario definir un valor de segmento uniforme equivalente P. Se considera que este es el valor en el punto del segmento m醩 pr髕imo al observador. Si el observador est� junto al segmento (figura 2.7.k), se obtiene mediante la interpolaci髇, como resultado de la ecuaci髇 2.7.8 entre los valores finales, es decir

Si el observador est� detr醩 o delante del segmento, se encuentra en el punto final m醩 pr髕imo, P₁ o P₂

LE0000704258_20210729Apartado 玃ar醡etros de los segmentos de trayectorias de vuelos� del anexo II爎edactado por el apartado 15) del anexo de la Directiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

2.7.19. T閞minos de correcci髇 del nivel del evento del segmento

Los datos NPD definen los niveles de evento de ruido como una funci髇 de la distancia en perpendicular a una trayectoria de nivel recto idealizada de longitud infinita, por la cual un avi髇 vuela con una potencia constante y a una velocidad de referencia fija (32) . Por tanto, el nivel del evento interpolado desde el cuadro NPD para un reglaje de potencia espec韋ico y la distancia oblicua se describe como un nivel b醩ico. Se aplica a una trayectoria de vuelo infinita y tiene que corregirse para tener en cuenta los efectos de 1) la velocidad que no es de referencia, 2) los efectos de instalaci髇 del motor (directividad lateral), 3) la atenuaci髇 lateral, 4) la longitud de segmento finita y 5) la directividad longitudinal detr醩 del comiendo del rodaje en el despegue (v閍nse las ecuaciones 2.7.25 y 2.7.26).

Correcci髇 de la duraci髇 ΔV (solo niveles de exposici髇 LE)

Esta correcci髇 (33) tiene en cuenta un cambio de los niveles de exposici髇 si la velocidad real respecto a tierra del segmento difiere de la velocidad de referencia del avi髇 V_ref con que est醤 relacionados los datos de NPD. Al igual que la potencia del motor, la velocidad var韆 a lo largo del segmento (la velocidad respecto a tierra var韆 de V₁ a V₂) y es necesario definir una velocidad de segmento equivalente V_seg , recordando que el segmento est� inclinado hacia el suelo; es decir:

donde V es una velocidad del segmento equivalente con respecto a tierra (para obtener informaci髇, v閍se la ecuaci髇 B-22, que expresa V en t閞minos de velocidad equilibrada del aire, V_c y

Para los segmentos a閞eos, V se considera la velocidad con respecto a tierra en el punto de aproximaci髇 m醩 cercano S, interpolada entre los valores de punto final del segmento, suponiendo que var韆 linealmente con el tiempo; es decir, si el observador est� junto al segmento:

Si el observador est� detr醩 o delante del segmento, se encuentra en el punto final m醩 pr髕imo, V₁ o V₂ .

Para segmentos de la pista (tramos del desplazamiento en tierra firme para despegue o aterrizaje para los que γ = 0) V_seg se considera sencillamente como la media de las velocidades iniciales y finales del segmento; es decir:

En cualquier caso, la correcci髇 de la duraci髇 adicional es:

Geometr韆 de propagaci髇 ac鷖tica

En la figura 2.7.l se ilustra la geometr韆 b醩ica en el plano normal de la trayectoria del vuelo del avi髇. La l韓ea a tierra es la intersecci髇 del plano normal y del plano de masa nivelado. (Si la trayectoria del vuelo est� nivelada, la l韓ea a tierra es una vista final del plano de masa). El avi髇 experimenta movimientos de alabeo en el 醤gulo ε medido en sentido contrario a las agujas del reloj sobre su eje de balanceo (es decir, el cal髇 de estribor). Por tanto, es positivo para los virajes hacia la izquierda y negativo para los virajes hacia la derecha.

• - El 醤gulo de elevaci髇 β (entre 0 y 90�) entre la trayectoria de la propagaci髇 ac鷖tica directa y la l韓ea a tierra nivelada (34) determina,(del observador a partir de la trayectoria en tierra, la atenuaci髇 lateral. junto con la inclinaci髇 de la trayectoria del vuelo y el desplazamiento lateral
• - El 醤gulo de depresi髇 φ entre el plano del ala y la trayectoria de propagaci髇 determina los efectos de la instalaci髇 del motor. Con respecto a la convenci髇 del 醤gulo de alabeo φ = β � ε con el signo positivo para los observadores a estribor (derecha) y negativo para los observadores a babor (izquierda).

Correcci髇 de la instalaci髇 del motorΔI

Un avi髇 en vuelo es una fuente ac鷖tica compleja. No solo son las fuentes del motor (y el fuselaje) complejos en el origen, sino tambi閚 la configuraci髇 del fuselaje, en particular la ubicaci髇 de los motores, las influencias de los patrones de radiaci髇 ac鷖tica a trav閟 de procesos de reflexi髇, refracci髇 y difusi髇 mediante superficies s髄idas y campos de flujo aerodin醡ico. Esto resulta en una direccionalidad no uniforme de sonido irradiado lateralmente sobre el eje de balanceo del avi髇, que en este contexto se denomina directividad lateral.

Hay diferencias importantes en la directividad lateral entre el avi髇 con motores montados en fuselaje y en la parte inferior de las alas, y se prev閚 en la siguiente expresi髇:

donde Δ _I (φ) es la correcci髇, en dB, en el 醤gulo de depresi髇 φ (v閍se la figura 2.7.m) y

En el caso de los aviones con h閘ice, las variaciones de directividad son insignificantes y, por esto, se puede suponer que:

En la figura 2.7.n se muestra la variaci髇 de Δ _I (φ) sobre el eje de balanceo del avi髇 par las tres instalaciones del motor. Estas relaciones emp韗icas las ha derivado la SAE a partir de mediciones emp韗icas realizadas principalmente debajo del ala. Hasta que se hayan analizado los datos del ala superior, se recomienda que, para φ negativo, Δ_I(φ) = Δ_I(0) para todas las instalaciones.

Se supone que Δ _I (φ) es bidimensional; es decir, no depende de ning鷑 otro par醡etro, y en particular que no var韆 con la distancia longitudinal que se para al observador del avi髇. Esto significa que el 醤gulo de elevaci髇 β para Δ _I (φ) se define como β = tan^-1). Esto se realiza para facilitar la modelizaci髇 hasta que se conozcan mejor los mecanismos; en realidad, los efectos de la instalaci髇 est醤 obligados a ser sustancialmente tridimensionales. A pesar de ello, se justifica un modelo bidimensional por el hecho de que los niveles del evento tienden a estar dominados por los lados radiados de ruido desde el segmento m醩 pr髕imo.

Atenuaci髇 lateral ) Δ (β ,l)(trayectoria de vuelo infinita)

Los niveles de eventos NPD tabulados est醤 relacionados con un vuelo nivelado uniforme y, por lo general, se basan en mediciones realizadas a 1,2 m sobre el terreno nivelado blando debajo del avi髇; el par醡etro de la distancia tiene una altura efectiva superior a la superficie. Se supone que los efectos de la superficie en los niveles de ruido del evento debajo del avi髇, que pueden dar lugar a que los niveles tabulados difieran de los valores de campo libre (35) , son inherentes a los datos (es decir, en la forma del nivel frente a las relaciones de distancia).

En el lado de la trayectoria del vuelo, el par醡etro de la distancia es la distancia oblicua m韓ima -la longitud de la normal desde el receptor hasta la trayectoria del vuelo-. En cualquier posici髇, el nivel de ruido por lo general ser� inferior a la misma distancia inmediatamente debajo del avi髇. Aparte de la directividad lateral o de los efectos de la instalaci髇 descritos anteriormente, una atenuaci髇 lateral excesiva da lugar a que el nivel de sonido disminuya con m醩 rapidez con la distancia en comparaci髇 con lo que indican las curvas NPD. La Sociedad de Ingenieros T閏nicos en Automoci髇 (SAE) desarroll� un m閠odo que anteriormente se utilizaba ampliamente para la modelizaci髇 de la propagaci髇 lateral del ruido del avi髇 en AIR-1751 y los algoritmos descritos a continuaci髇 se basan en las mejoras de AIR-5662 que actualmente recomienda la SAE. La atenuaci髇 lateral es un efecto de reflexi髇, debido a la interferencia entre el sonido directamente radiado y que se refleja desde la superficie. Depende de la naturaleza de la superficie y puede causar reducciones significativas de los niveles de sonido observados en 醤gulos de elevaci髇 bajos. Esto tambi閚 se vio muy afectado por la refracci髇 del sonido, uniforme o no uniforme, causado por las turbulencias y los gradientes de viento y temperatura que se atribuyen a la presencia de la superficie (36) . El mecanismo de la reflexi髇 de la superficie se conoce bastante bien y, para condiciones de la superficie y atmosf閞icas uniformes, en teor韆 se puede describir con cierta precisi髇. No obstante, la falta de uniformidades de la superficie y de las condiciones atmosf閞icas -que no son susceptibles de an醠isis te髍icos sencillos- tienen un efecto profundo en el efecto de reflexi髇, de manera que tiende a 玡xtenderlo� a 醤gulos de elevaci髇 m醩 altos; por tanto, la teor韆 es de aplicabilidad limitada. SAE trabaja para comprender mejor los efectos de la superficie de manera constante, y se espera que ello derive en modelos mejorados. Hasta lograrlo, se recomienda la siguiente metodolog韆, descrita en AIR-5662, para calcular la atenuaci髇 lateral. Se limita al caso de la propagaci髇 ac鷖tica sobre la superficie nivelada blanda que resulta apropiada para la mayor韆 de los aeropuertos civiles. A鷑 se est醤 desarrollando los ajustes para tener en cuenta una superficie de masa dura (o, lo que es lo mismo en t閞minos ac鷖ticos, el agua).

La metodolog韆 se basa en el cuerpo sustancial de datos experimentales sobre la propagaci髇 ac鷖tica desde el avi髇 con motores montados en fuselaje en un vuelo nivelado, constante y recto (sin virajes) registrado inicialmente en AIR-1751. Suponiendo que, para vuelos nivelados, la atenuaci髇 aire-tierra depende del i) 醤gulo de elevaci髇 β , los datos se analizaron para obtener una funci髇 emp韗ica para el ajuste lateral medido en el plano vertical y del ii) desplazamiento lateral de la trayectoria en tierra del avi髇 total Λ _T(β ,l) (= nivel del evento lateral menos el nivel a la misma distancia debajo del avi髇).

Como el t閞mino Λ _T)(β ,l) representaba la directividad lateral y la atenuaci髇 lateral, la 鷏tima puede extraerse mediante sustracci髇. Describiendo la directividad lateral mediante la ecuaci髇 2.7.37, con coeficientes montados en fuselaje y con φ reemplazado por β (apropiado para vuelos sin viraje), la atenuaci髇 lateral resulta:

donde β u l se miden tal y como se ilustra en la y figura 2.7.m en un plano normal para la trayectoria de vuelo infinita que, para vuelos nivelados, tambi閚 es vertical.

Aunque Λ (β ,l)) Aunque Λ(β,(podr韆 calcularse directamente mediante la ecuaci髇 2.7.39 con Λ _T) obtenido de AIR-1751, se recomienda una relaci髇 m醩 eficiente. Se trata de la siguiente aproximaci髇 emp韗ica adaptada desde AIR-5662:

donde Γ(l) es un factor de distancia obtenido mediante:

y Λ(β) es la atenuaci髇 lateral aire-tierra de larga distancia calculada mediante

La expresi髇 para la atenuaci髇 lateral Λ(β,l), ), la ecuaci髇 2.7.40, que se supone que es bueno para todos los aviones, aviones con h閘ice y aviones con montaje en fuselaje y en alas, se ilustra gr醘icamente en la figura 2.7.o.

En determinadas circunstancias (con terreno), es posible que β sea menor que cero. En tales casos, se recomienda que Λ(β) = 10,57.

Atenuaci髇 lateral de segmentos finitos

Las ecuaciones 2.7) del sonido que llega al observador desde el avi髇 en un vuelo uniforme a lo largo de una trayectoria de vuelo nivelada e infinita Al aplicarlas a segmentos de trayectoria finitos que no est醤 nivelados, la atenuaci髇 debe calcularse para una trayectoria nivelada equivalente -ya que el punto m醩 pr髕imo de una extensi髇 simple del segmento inclinado (que pasa a trav閟 de la superficie de masa en algunos puntos) normalmente no ofrece un .41 a 2.7.44 describen la atenuaci髇 lateral Λ(β,(醤gulo de elevaci髇 apropiado β.

La determinaci髇 de la atenuaci髇 lateral para segmentos finitos difiere significativamente para las m閠ricas de L_max y L_E . Los niveles m醲imos del segmento L_max se determinan a partir de los datos NPD como una funci髇 de la distancia de propagaci髇 d a partir del punto m醩 pr髕imo del segmento; no es preciso realizar correcciones para tener en cuenta las dimensiones del segmento. Asimismo, se supone que la atenuaci髇 lateral L_max depende solo del 醤gulo de elevaci髇 del mismo punto y tambi閚 de la distancia de terreno. Por tanto, solo se necesitan las coordenadas de dicho punto. Pero para L_E , el proceso es m醩 complicado.

El nivel del evento b醩ico L_E(P,d) determinado a partir de los datos NPD, incluso para par醡etros de segmentos finitos, se aplica a una trayectoria de vuelo infinita. Evidentemente, el nivel de exposici髇 del evento, L_E,seg , es inferior al nivel b醩ico -por el importe de la correcci髇 del segmento finito definido m醩 adelante en la secci髇 2.7.19-. Dicha correcci髇, una funci髇 de la geometr韆 de tri醤gulos OS₁S₂ en las figuras 2.7.j a 2.7.l, define qu� proporci髇 de la energ韆 ac鷖tica total de la trayectoria infinita recibida en O procede del segmento; se aplica la misma correcci髇, independientemente de que haya o no alguna atenuaci髇 lateral. Pero todas las atenuaciones laterales deben calcularse para la trayectoria de vuelo infinita, es decir, como una funci髇 de su desplazamiento y su elevaci髇, pero no para el segmento finito.

Sumando las correcciones Δ _V y Δ _I , y restando la atenuaci髇 lateral Λ(β,() al nivel b醩ico NPD se obtiene el nivel de ruido del evento ajustado para un vuelo nivelado uniforme equivalente sobre una trayectoria recta infinita adyacente. No obstante, los segmentos de la trayectoria de vuelo real modelizados, los que afectan a los contornos de ruido, es extra駉 que est閚 nivelados; el avi髇 suele ascender o descender.

En la figura 2.7.p se ilustra un segmento de salida S₁S₂ -el avi髇 asciende a un 醤gulo γ-, pero las consideraciones son muy similares para una llegada. No se muestra el resto de la trayectoria de vuelo 玶eal�; basta con destacar que S₁S₂ representa solo una parte de toda la trayectoria (que por lo general ser� curvada). En este caso, el observador O est� junto al segmento o a su izquierda. El avi髇 experimenta un movimiento de alabeo (movimiento en sentido contrario a las agujas del reloj sobre la trayectoria del vuelo) a un 醤gulo ε en el eje horizontal lateral. El 醤gulo de depresi髇 φ desde el plano del ala, del que el efecto de la instalaci髇 Δ _I es una funci髇 (ecuaci髇 2.7.39), se encuentra en el plano normal de la trayectoria del vuelo en que se define ε. Por tanto, φ = β - ε, donde β = tan^-1(h/l y l es la distancia perpendicular OR desde el observador hasta la trayectoria en tierra; es decir, el desplazamiento lateral del observador (37) . El punto de aproximaci髇 m醩 cercano del avi髇 al observador, S, se define mediante la perpendicular OS, de longitud (distancia oblicua) d_p . El tri醤gulo OS₁S₂ se atiene a la ilustraci髇 de la figura 2.7.k, la geometr韆 para calcular la correcci髇 del segmento Δ _F .

Para calcular la atenuaci髇 lateral mediante la ecuaci髇 2.7.40 (donde β se mide en un plano vertical), una trayectoria de vuelo nivelado equivalente se define en el plano vertical a trav閟 de S₁S₂ y con la misma distancia oblicua perpendicular d_p desde el observador. Esto se visualiza mediante la rotaci髇 del tri醤gulo ORS, y su trayectoria de vuelo relacionada sobre OR (v閍se la figura 2.7.p) a trav閟 del 醤gulo γ, formando as� el tri醤gulo ORS′. El 醤gulo de elevaci髇 de esta trayectoria nivelada equivalente (ahora en un plano vertical) es β = tan^-1(h/l ) (l permanece invariable). En este caso, con el observador al lado, la atenuaci髇 lateral Λ(β,l) es la misma para las (m閠ricas L_E y L_max .

En la figura 2.7.q se ilustra la situaci髇 cuando el punto del observador O se encuentra detr醩 del segmento finito, y no junto a 閘. En este caso, el segmento se observa como un tramo m醩 distante de una trayectoria infinita; solo se puede dibujar una perpendicular hasta el punto S_p sobre su extensi髇. El tri醤gulo OS₁S₂ se atiene a lo que se ilustra en la figura 2.7.j que define la correcci髇 del segmento Δ _F . No obstante, en este caso, los par醡etros de la directividad lateral y de la atenuaci髇 son menos evidentes.

Conviene recordar que, como se concibe a efectos de modelizaci髇, la directividad lateral (efecto de la instalaci髇) es bidimensional, el 醤gulo de depresi髇 definido φ se mide en lateral a partir del plano del ala del avi髇. (El nivel del evento b醩ico es el que resulta de la traves韆 del avi髇 por la trayectoria de vuelo infinita representada mediante el segmento ampliado). De esta forma, se determina el 醤gulo de depresi髇 en el punto de aproximaci髇 m醩 cercano, es decir, φ = β_p - ε donde β_p es el 醤gulo S_pOC.

Para m閠ricas de nivel m醲imo, el par醡etro de distancia NPD se considera la distancia m醩 corta hasta el segmento, es decir, d = d ₁. Para las m閠ricas del nivel de exposici髇, se trata de la distancia m醩 corta d_p de O a S_p sobre la trayectoria de vuelo ampliada; es decir, el nivel interpolado desde el cuadro de NPD es L_E∞ (P ₁, d_p).

Al calcular la atenuaci髇 lateral de los segmentos a閞eos solamente y las m閠ricas del nivel de exposici髇 es el desplazamiento lateral m醩 corto ,(desde la extensi髇 del segmento ( OC). No obstante, para definir un valor apropiado de β, una vez m醩 resulta necesario visualizar una trayectoria de vuelo nivelada equivalente (infinita), en la que el segmento se pueda considerar como una parte integrante. Se dibuja a trav閟 de S₁′, con una altura h por encima de la superficie, donde h es igual a la longitud de RS₁ , la perpendicular desde la trayectoria en tierra hasta el segmento. Esto equivale a la rotaci髇 de la trayectoria de vuelo real ampliada a trav閟 del 醤gulo γ sobre el punto R (v閍se la figura 2.7.q). En la medida en que R se encuentre en la perpendicular a S₁ , el punto del segmento m醩 pr髕imo a O, la construcci髇 de la trayectoria nivelada equivalente es la misma cuando O est� junto al segmento.

El punto de aproximaci髇 m醩 cercano de la trayectoria nivelada equivalente al observador O se encuentra en S′, con una distancia oblicua d, de tal forma que el tri醤gulo OCS′ formado en el plano vertical defina el 醤gulo de elevaci髇 β = cos^-1(l/d). Aunque esta transformaci髇 parece ser bastante enrevesada, cabe destacar que la geometr韆 fuente b醩ica (definida mediante d₁ , d₂ y φ) permanece inalterada, el sonido que viaja desde el segmento hacia el observador es simplemente el que ser韆 si todo el vuelo a trav閟 del segmento inclinado con una extensi髇 infinita (del que forma parte el segmento a efectos de modelizaci髇) se realizara a una velocidad constante V y con una potencia P₁ . La atenuaci髇 lateral del sonido desde el segmento recibido por el observador, por otra parte, no est� relacionado con el 醤gulo de elevaci髇 β _p , de la trayectoria ampliada, sino con β, de la trayectoria nivelada equivalente.

El caso de un observador delante del segmento no se describe por separado; es evidente que se trata b醩icamente del mismo caso que cuando el observador est� detr醩.

Correcci髇 de segmentos finitos Δ_F (solo para niveles de exposici髇 L_E)

El nivel de exposici髇 al ruido b醩ico ajustado est� relacionado con un avi髇 que sigue un vuelo nivelado uniforme, recto y constante (aunque con un 醤gulo de alabeo ε que est� en consonancia con un vuelo recto). Con la aplicaci髇 de la correcci髇 del segmento finito (negativa) Δ _F = 10譴g(F), donde F es la fracci髇 de energ韆, se ajusta a鷑 m醩 el nivel que se conseguir韆 si el avi髇 atravesara solo el segmento finito (o si fuera totalmente silencioso para el resto de la trayectoria de vuelo infinita).

El t閞mino 玣racci髇 de energ韆� tiene en cuenta la directividad longitudinal pronunciada del ruido de un avi髇 y el 醤gulo subtendido por el segmento en la posici髇 del observador. A pesar de que los procesos que causan la direccionalidad son muy complejos, los estudios han revelado que los contornos resultantes son bastante poco sensibles a las caracter韘ticas direccionales precisas asumidas. La expresi髇 de Δ _F que se indica a continuaci髇 se basa en un modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta. Se supone que no se ve afectado por la directividad lateral ni por la atenuaci髇. La forma en que se halla la correcci髇 se describe detalladamente en el ap閚dice E.

La fracci髇 de energ韆 F es una funci髇 de la 玽ista� de tri醤gulo OS₁S₂ definida en las figuras 2.7.j a 2.7.l, como:

donde d_λ se considera como la 玠istancia a escala� (v閍se el ap閚dice E). Tenga en cuenta que L_max(P, d_p) es el nivel m醲imo, a partir de los datos de NPD, para la distancia perpendicular d_p , NO el segmento L_max .

Es aconsejable aplicar un l韒ite inferior de - 150 dB a Δ _F .

En el caso particular de que las ubicaciones del observador se encuentren detr醩 de cada segmento de rodaje de desplazamiento en tierra antes del despegue y de cada segmento de desplazamiento en tierra firme en el aterrizaje, se usa una forma reducida de la fracci髇 del ruido expresada en la ecuaci髇 2.7.45, que se corresponde con el caso espec韋ico de q = 0. Esto se calcula como sigue:

donde α₂ = λ/d_λ y Δ_SOR es la funci髇 de la directividad del punto de partida de rodaje definida por las ecuaciones 2.7.51 y 2.7.52.

El planteamiento para utilizar esta forma particular de la fracci髇 de ruido se explica m醩 a fondo en la siguiente secci髇, como parte del m閠odo de la aplicaci髇 de la directividad del punto de partida de rodaje.

Tratamientos espec韋icos de los segmentos de desplazamientos en tierra, incluida la funci髇 de la directividad del punto de partida de rodaje Δ_SOR

En el caso de los segmentos de desplazamiento en tierra firme, tanto para el despegue como para el aterrizaje, se aplican tratamientos espec韋icos, que se describen a continuaci髇.

Funci髇 de la directividad de inicio de rodaje Δ_SOR

El ruido del reactor -en particular los equipados con motores con una relaci髇 de derivaci髇 inferior- muestra un modelo de radiaci髇 lobulada en el arco posterior, que es caracter韘tico del ruido de escape del reactor. Este modelo es m醩 importante cuanto m醩 alta sea la velocidad del reactor y m醩 baja sea la velocidad del avi髇. Esto reviste una importancia particular para las ubicaciones del observador detr醩 del punto de partida de rodaje, cuando se cumplan ambas condiciones. Este efecto se tiene en cuenta mediante una funci髇 de directividad Δ _SOR.

La funci髇 Δ _SOR se ha calculado a partir de varias campa馻s de mediciones de ruido mediante la utilizaci髇 de micr骹onos correctamente colocados detr醩 y en el lateral del punto de partida de rodaje del reactor que se dispone a salir.

En la figura 2.7.r se ilustra la geometr韆 pertinente. El 醤gulo de azimut ψ entre el eje longitudinal del avi髇 y el vector para el observador se define como sigue:

La distancia relativa q es negativa (v閍se la figura 2.7.j), de tal forma que los intervalos ψ desde 0� en la direcci髇 del avi髇 que sigue su rumbo hasta 180^o en la direcci髇 inversa.

La funci髇 Δ _SOR representa la variaci髇 del ruido total que produce el desplazamiento en tierra firme antes del despegue medido detr醩 el punto de partida de rodaje, en relaci髇 con el ruido total del desplazamiento en tierra firme antes del despegue medido en el lateral del punto de partida de rodaje, a la misma distancia:

donde L_TGR (d_SOR ,90�) es el nivel de ruido general del desplazamiento en tierra firme antes del despegue que generan todos los segmentos del desplazamiento en tierra firme antes del despegue a la distancia puntual d_SOR en el lateral del punto de partida de rodaje. A distancias d_SOR inferiores a la distancia normalizada d_SOR,0 , la funci髇 de la directividad del punto de partida de rodaje se obtiene de:

Si la distancia d_SOR excede la distancia de normalizaci髇 d_SOR,0 , la correcci髇 de la directividad se multiplica mediante un factor de correcci髇 para tener en cuenta el hecho de que la directividad reviste menor importancia para distancias m醩 largas del avi髇, es decir:

La distancia de normalizaci髇 d_SOR,0 es igual a 762 m (2 500 ft).

Tratamiento de los receptores ubicados detr醩 del segmento de desplazamiento en tierra firme en el despegue y en el aterrizaje

La funci髇 Δ _SOR descrita anteriormente captura en gran medida el efecto de la directividad pronunciada del tramo inicial del rodaje en el despegue en ubicaciones por detr醩 del inicio de rodaje (porque se trata del punto m醩 pr髕imo a los receptores, con la m醲ima velocidad del reactor con respecto a la relaci髇 de transmisi髇 del avi髇). No obstante, el uso de Δ _SOR establecido se 玤eneraliza� para las posiciones detr醩 de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme, tanto para el despegue como para el aterrizaje, de tal manera que no solo se tiene en cuenta detr醩 del punto de inicio de rodaje (en el caso del despegue).

Los par醡etros d_S y ψ se calculan en relaci髇 con el inicio de cada segmento individual de desplazamiento en tierra firme.

El nivel del evento L_seg para una ubicaci髇 por detr醩 de un segmento de desplazamiento en tierra firme al despegar o aterrizar se calcula para cumplir con los formalismos de la funci髇 Δ _SOR : b醩icamente se calcula para el punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial del segmento, a la misma distancia d_S que el punto real, y se ajusta a鷑 m醩 a Δ _SOR para obtener el nivel del evento en el punto real.

Esto significa que los diferentes t閞minos de correcci髇 de las ecuaciones siguientes deben usar los par醡etros geom閠ricos correspondientes a este punto de referencia ubicado en el lateral del punto inicial:

donde Δ′ _F es la forma reducida de la fracci髇 de ruido expresada en la ecuaci髇 q = 0 (ya que el punto de referencia se encuentra en el lateral del punto inicial) y recordando que d_λ debe calcularse usando d_S (y no d_p):

2.7.20. Nivel de ruido de un evento L del movimiento de una aeronave de la aviaci髇 general

El m閠odo descrito en la secci髇 2.7.19 es aplicable a aeronaves de aviaci髇 general con motores de propulsi髇 cuando se tratan como aviones con h閘ice con respecto a los efectos de la instalaci髇 del motor.

La base de datos ANP incluye entradas de aeronaves de varias aeronaves de aviaci髇 general. Si bien se trata del funcionamiento m醩 com鷑 de la aeronave de la aviaci髇 general, pueden darse ocasiones en que resulte conveniente usar datos adicionales.

Si la aeronave de la aviaci髇 general espec韋ica no se conoce o no se encuentra en la base de datos de ANP, se recomienda usar los datos m醩 gen閞icos de la aeronave, GASEPF y GASEPV, respectivamente. Estos conjuntos de datos representan una aeronave peque馻 de aviaci髇 general de un 鷑ico motor con h閘ices de paso fijo y h閘ices de paso variable, respectivamente. Los cuadros de las entradas se presentan en el anexo I (cuadros I-11 I-17)

2.7.21. M閠odo para calcular el ruido de los helic髉teros

Para calcular el ruido de los helic髉teros, se puede usar el mismo m閠odo de c醠culo utilizado para los aviones de ala fija (descrito en la secci髇 2.7.14), siempre que los helic髉teros se consideren como aviones con h閘ices y que no se apliquen los efectos de la instalaci髇 del motor asociados con reactores. Los cuadros de las entradas para dos conjuntos de datos diferentes se presentan en el anexo I (cuadros I-18 I-27).

2.7.22. Ruido asociado con operaciones de pruebas del motor (prueba en tierra para control), rodaje y unidades de potencia auxiliares

En tales casos en que se considere que el ruido asociado con las pruebas del motor y las unidades de potencia auxiliares se van a modelizar, la modelizaci髇 se realiza seg鷑 las indicaciones del cap韙ulo dedicado al ruido industrial. Aunque no suele ser el caso, el ruido de las pruebas del motor del avi髇 (lo que a veces se denomina 玴rueba de motor a punto fijo�) en los aeropuertos puede contribuir a los impactos del ruido. Estas pruebas suelen realizarse a efectos de ingenier韆 para comprobar el rendimiento del motor, para lo que se colocan los aviones en zonas seguras lejos de los edificios y de los movimientos de aviones, veh韈ulos y personal, a fin de evitar da駉s en el chorro del reactor.

Por motivos adicionales para el control de la seguridad y del ruido, los aeropuertos, en particular los que disponen de instalaciones de mantenimiento que pueden realizar pruebas frecuentes de los motores, pueden instalar los denominados 玶otuladores de ruido�, estructuras con deflectores de tres lados especialmente dise馻das para desviar y disipar el ruido y el chorro de soplado. La investigaci髇 del impacto del ruido de tales instalaciones, que se puede atenuar y reducir mediante el uso de muros de tierra o vallas de bloque de ruidos sustanciales, resulta m醩 sencilla si se trata el rotulador de ruido como una fuente de ruido industrial y si se usa un modelo apropiado de propagaci髇 ac鷖tica.

2.7.23. C醠culo de los niveles acumulativos

En las secciones 2.7.14 a 2.7.19 se describe el c醠culo del nivel de ruido del evento de un movimiento de un avi髇 en una 鷑ica ubicaci髇 del observador. La exposici髇 al ruido total en dicha ubicaci髇 se calcula mediante la suma de los niveles del evento de todos los movimientos del avi髇 importantes desde el punto de vista del ruido, es decir, todos los movimientos, entrantes y salientes, que influyen en el nivel acumulativo.

2.7.24. Niveles de sonido equivalentes ponderados

Los niveles de ruido equivalentes ponderados en el tiempo, que tienen en cuenta toda la energ韆 ac鷖tica del avi髇 recibida, deben expresarse de manera gen閞ica mediante la f髍mula:

La suma se realiza sobre todos los eventos ac鷖ticos N durante el intervalo de tiempo al que se aplica el 韓dice de ruido. L_E,i es el nivel de exposici髇 al ruido de evento simple del evento ac鷖tico i-th. g_i es un factor de ponderaci髇 que depende del momento del d韆 (que suele definirse para los per韔dos del d韆, la tarde y la noche). Efectivamente, g_i es un multiplicador del n鷐ero de vuelos que se producen durante los per韔dos espec韋icos. La constante C puede tener significados diferentes (constante de normalizaci髇, ajuste estacional, etc.).

Usando la relaci髇

donde Δ_i es la ponderaci髇 en decibelios para el per韔do i-th; se puede volver a definir la ecuaci髇 2.7.56 como:

es decir, la ponderaci髇 del momento del d韆 se expresa mediante una separaci髇 adicional del nivel.

2.7.25. N鷐ero ponderado de operaciones

El nivel de ruido acumulativo se calcula mediante la suma de las contribuciones de todos los tipos o las categor韆s diferentes de aviones usando las diferentes rutas a閞eas que conforman el escenario del aeropuerto.

Para describir este proceso de suma, se introducen los siguientes sub韓dices:

i 韓dice del tipo o la categor韆 del avi髇

j 韓dice de la trayectoria o subtrayectoria del vuelo (en caso de que se definan subtrayectorias)

k 韓dice del segmento de la trayectoria del vuelo

Muchos 韓dices de ruido -especialmente los niveles ac鷖ticos equivalentes- comprenden factores de ponderaci髇 del momento del d韆 g_i en su definici髇 (ecuaciones 2.7.56 y 2.7.57).

El proceso de suma puede simplificarse mediante la introducci髇 de un 玭鷐ero ponderado de operaciones�

DOUEL_2015_555879_0162

Los valores N_ij representan los n鷐eros de operaciones del tipo o la categor韆 de avi髇 i en la trayectoria (o subtrayectoria) j durante el d韆, la tarde y la noche, respectivamente (38) .

A partir de la ecuaci髇 (2.7.57), el nivel d (gen閞ico) el nivel de sonido equivalente acumulativo L_eq en el punto de observaci髇 (x,y) es

T ₀ es el per韔do de tiempo de referencia. Depende de la definici髇 espec韋ica del 韓dice ponderado utilizado (e.g. L_DEN), as� como de los factores de ponderaci髇 (por ejemplo, L_DEN). L_E,ijk es la contribuci髇 del nivel de exposici髇 al ruido de evento simple del segmento k de la trayectoria o subtrayectoria j para la operaci髇 de un avi髇 de la categor韆 i. El c醠culo de f L_E,ijk se describe de manera detallada en las secciones 2.7.14 a 2.7.19.

2.7.26. C醠culo y ajuste de la cuadr韈ula est醤dar

Cuando los contornos de ruido se obtienen mediante la interpolaci髇 entre los valores de 韓dice en los puntos de la cuadr韈ula separada en forma rectangular, su precisi髇 depende de la elecci髇 de la separaci髇 de la cuadr韈ula (o del tama駉 de la malla) Δ_G , en particular en las celdas en que los gradientes grandes de la distribuci髇 espacial del 韓dice causan una fuerte curvatura de los contornos (v閍se la figura 2.7.s). Los errores de interpolaci髇 se reducen estrechando la separaci髇 de la cuadr韈ula, pero a medida que aumenta el n鷐ero de puntos de la cuadr韈ula, tambi閚 aumenta el tiempo de c醠culo. La optimizaci髇 de una malla de cuadr韈ula regular implica equilibrar la precisi髇 de la modelizaci髇 y el tiempo de ejecuci髇.

Una mejora importante en la eficacia del c醠culo que ofrece resultados m醩 precisos es utilizar una cuadr韈ula irregular para ajustar la interpolaci髇 en celdas importantes. La t閏nica, ilustrada en la figura 2.7.s, consiste en reforzar la malla localmente, dejando invariable la mayor parte de la cuadr韈ula. Se trata de una operaci髇 muy sencilla, que se consigue con los siguientes pasos:

• 1. Defina una diferencia del umbral de ajuste ΔL_R para el 韓dice de ruido.
• 2. Calcule la cuadr韈ula b醩ica para una separaci髇 Δ_G.
• 3. Compruebe las diferencias ΔL de los valores del 韓dice entre los nudos adyacentes de la red.
• 4. Si hay alguna diferencia ΔL > ΔL_R, defina una nueva red con una separaci髇 Δ_G /2 y calcule los niveles de los nuevos nudos de la siguiente forma:

  

• 5. Repita los pasos de 1 a 4 hasta que todas las diferencias sean menores que la diferencia del umbral.
• 6. Calcule los contornos mediante una interpolaci髇 lineal.

Si la matriz de los valores de 韓dice se va a agregar a otras (por ejemplo, al calcular 韓dices ponderados mediante la suma de contornos independientes del d韆, la tarde y la noche), cabe proceder con precauci髇 para garantizar que las redes independientes sean id閚ticas.

2.7.27. Uso de redes rotadas

En muchos casos pr醕ticos, el verdadera forma de un contorno de ruido tiende a ser sim閠rica a una trayectoria en tierra. No obstante, si la direcci髇 de esta trayectoria no est� alineada con la red de c醠culo, esto puede dar lugar a una forma de contorno asim閠rico.

Una forma sencilla de evitar este efecto es ajustar la cuadr韈ula. No obstante, esto aumenta el tiempo de c醠culo. Una soluci髇 m醩 elegante consiste en girar la cuadr韈ula de c醠culo, de tal manera que su direcci髇 sea paralela a las trayectorias en tierra principales (que suele ser paralela a la pista principal). En la figura 2.7.t se muestra el efecto de la rotaci髇 de la cuadr韈ula en la forma del contorno.

2.7.28. Trazado de los contornos

Un algoritmo muy eficaz en t閞minos de tiempo que elimina la necesidad de calcular la matriz de los valores de 韓dice de una cuadr韈ula completa a expensas de un c醠culo algo m醩 complejo es trazar la trayectoria del contorno, punto por punto. Esta opci髇 requiere que se apliquen y repitan dos pasos b醩icos (v閍se la figura 2.7.u):

El paso 1 consiste en encontrar un primer punto P₁ en el contorno. Para ello, se calculan los niveles del 韓dice de ruido L en pasos equidistantes a lo largo del 玶ayo de b鷖queda� que se espera que cruce el contorno de nivel requerido L_C . Cuando se cruza el contorno, la diferencia δ = L_C - L cambia de signo. En su caso, se divide a la mitad el ancho del paso a lo largo del rayo y se mantiene la direcci髇 de la b鷖queda. Esto se hace hasta que δ es m醩 peque駉 que el umbral de precisi髇 predefinido.

El paso 2, que se repite hasta que el contorno est� suficientemente bien definido, consiste en encontrar el pr髕imo punto en el contorno L_C, que se encuentra a una distancia en l韓ea recta espec韋ica r del punto actual. Durante los pasos angulares consecutivos, se calculan los niveles de 韓dice y las diferencias δ en los extremos de los vectores que describen un arco con radio r. De manera similar, al reducir a la mitad e invertir los incrementos, en esta ocasi髇 en las direcciones del vector, el pr髕imo punto del contorno se determina conforme a una precisi髇 predefinida.

Se deben imponer determinadas restricciones para garantizar que el contorno se calcula con un grado suficiente de precisi髇 (v閍se la figura 2.7.v):

• 1) La longitud de la cuerda Δc (la distancia entre los dos puntos del contorno) debe encuadrarse dentro de un intervalo [Δc_min , Δc_max ], por ejemplo [10 m, 200 m].
• 2) La proporci髇 de longitud entre las dos cuerdas adyacentes de longitudes Δc_n y Δc_{n + 1} debe limitarse, por ejemplo 0,5 < Δc_n /Δc_{n + 1} < 2.
• 3) Con respecto a un buen ajuste de la longitud de la cuerda a la curvatura del contorno, se debe cumplir la siguiente condici髇:

  

  donde f _n es la diferencia en los rumbos de la cuerda.

  La experiencia con este algoritmo ha revelado que, como promedio, entre dos y tres valores de 韓dice deben calcularse para determinar un punto del contorno con una precisi髇 superior a 0,01 dB.

  Especialmente cuando se tienen que calcular contornos largos, este algoritmo acelera significativamente el tiempo de c醠culo. No obstante, cabe destacar que esta aplicaci髇 precisa de experiencia, sobre todo cuando un contorno se divide en islas separadas.

2.8. Exposici髇 al ruido

Determinaci髇 de la zona expuesta al ruido

La evaluaci髇 de la zona expuesta al ruido se basa en puntos de evaluaci髇 del ruido situados a 4 m � 0,2 por encima del suelo, correspondientes a los puntos del receptor que se definen en las secciones 2.5, 2.6 y 2.7, calculados sobre una cuadr韈ula de fuentes individuales.

Es preciso establecer un nivel de ruido para los puntos de la cuadr韈ula que se encuentran dentro de edificios, para lo cual se les deben asignar los puntos del receptor cercanos que menos ruido registran, salvo en el caso del ruido derivado del tr醘ico a閞eo, en que el c醠culo se efect鷄 sin tener en cuenta la presencia de edificios y se utilizan directamente los puntos del receptor de ruido ubicados dentro de un edificio.

En funci髇 de la resoluci髇 de la cuadr韈ula, la zona correspondiente se asigna a cada uno de los puntos de c醠culo que contiene. Por ejemplo, en una cuadr韈ula de 10 m x 10 m, cada punto de evaluaci髇 representa un 醨ea de 100 metros cuadrados que est� expuesta al nivel de ruido calculado.

Asignaci髇 de puntos de evaluaci髇 del ruido a edificios no residenciales

La evaluaci髇 de la exposici髇 al ruido de edificios no residenciales, como colegios y hospitales, se basa en unos puntos de evaluaci髇 del ruido situados a 4 � 0,2 m sobre el suelo, correspondientes a los puntos del receptor definidos en las secciones 2.5, 2.6 y 2.7.

A fin de evaluar los edificios no residenciales expuestos al ruido derivado del tr醘ico a閞eo, se asocia cada edificio al punto del receptor que m醩 ruido registra dentro del propio edificio o, en caso de no haberlo, en la cuadr韈ula que lo rodea.

Para evaluar los edificios no residenciales expuestos a fuentes de ruido terrestres, los puntos del receptor se colocan aproximadamente a 0,1 m delante de sus fachadas. Las reflexiones de la fachada objeto de examen deben excluirse del c醠culo. A continuaci髇, se asocia el edificio al punto receptor de sus fachadas que m醩 ruido registra.

Determinaci髇 de las viviendas y los habitantes expuestos al ruido

A efectos de evaluar la exposici髇 de las viviendas y de sus habitantes al ruido, solo se deben tener en cuenta los edificios residenciales. Por tanto, no se debe asignar ninguna vivienda o habitante a edificios que no sean para uso residencial, como los usados exclusivamente como colegios, hospitales, edificios para oficinas o f醔ricas. La asignaci髇 de las viviendas y de sus habitantes a edificios residenciales debe basarse en los 鷏timos datos oficiales (en funci髇 de los reglamentos correspondientes de los Estados miembros).

El n鷐ero de viviendas, y de personas que residen en ellas, en los edificios residenciales son par醡etros intermedios importantes para estimar la exposici髇 al ruido. Lamentablemente, no siempre se dispone de datos relativos a estos par醡etros. A continuaci髇, se especifica c髆o pueden obtenerse estos par醡etros a partir de datos que se encuentran disponibles con mayor frecuencia.

Los s韒bolos utilizados en este sentido son:

BA = superficie construida del edificio

DFS = superficie 鷗il

DUFS = superficie 鷗il de cada vivienda

H = altura del edificio

FSI = superficie 鷗il por habitante

Dw = n鷐ero de viviendas

Inh = n鷐ero de habitantes en cada vivienda

NF = n鷐ero de plantas

V = volumen de los edificios residenciales

Para calcular el n鷐ero de viviendas y de personas que residen en ellas, debe usarse el procedimiento del caso 1 o el del caso 2, que se presentan a continuaci髇, en funci髇 de la disponibilidad de los datos.

Caso 1: se dispone de datos sobre el n鷐ero de viviendas y de habitantes

1A:

se conoce el n鷐ero de habitantes o se ha calculado en funci髇 del n鷐ero de viviendas. En este caso, el n鷐ero de habitantes de un edificio es la suma del n鷐ero de habitantes de todas las viviendas del edificio:

1B:

solo se conoce el n鷐ero de viviendas o de habitantes para entidades m醩 grandes que un edificio; por ejemplo, distritos censales, manzanas, barrios o incluso un municipio entero. En este caso, el n鷐ero de viviendas y de habitantes de un edificio se calcula en funci髇 del volumen del edificio:

El 韓dice “total” aqu� hace referencia a la entidad correspondiente considerada. El volumen del edificio es el producto de su superficie de base y de su altura:

Si no se conoce la altura del edificio, debe calcularse en funci髇 del n鷐ero de plantas NF_building, suponiendo una altura media por planta de 3 m:

Si tampoco se conoce el n鷐ero de plantas, debe usarse un valor predeterminado para el n鷐ero de plantas representativo del barrio o del municipio. El volumen total de los edificios residenciales de la entidad considerada V_total se calcula como la suma de los vol鷐enes de todos los edificios residenciales de la entidad:

(2.8.5)

Caso 2: no se dispone de datos sobre el n鷐ero de habitantes

En este caso, el n鷐ero de habitantes se calcula en funci髇 de la superficie 鷗il media por habitante FSI. Si no se conoce este par醡etro, debe usarse un valor predeterminado.

2A:

la superficie 鷗il se conoce en funci髇 del n鷐ero de viviendas.

En este caso, el n鷐ero de habitantes de cada vivienda se calcula como sigue:

El n鷐ero total de habitantes del edificio ahora puede calcularse como en el caso 1A.

2B:

La superficie 鷗il se conoce para todo el edificio, es decir, se conoce la suma de las superficies 鷗iles de todas las viviendas del edificio.

En este caso, el n鷐ero de habitantes se calcula como sigue:

2C:

Solo se conoce la superficie 鷗il de entidades m醩 grandes que un edificio; por ejemplo, distritos censales, manzanas, barrios o incluso un municipio entero.

En este caso, el n鷐ero de habitantes de un edificio se calcula en funci髇 del volumen del edificio, tal y como se ha descrito en el caso 1B, donde el n鷐ero total de habitantes se calcula como sigue:

2D:

se desconoce la superficie 鷗il.

En este caso, el n鷐ero de habitantes de un edificio se calcula seg鷑 se ha descrito en el caso 2B, donde la superficie 鷗il se calcula como sigue:

(2.8.9)

El factor 0,8 es el factor de conversi髇 superficie total → superficie 鷗il. Si se conoce otro factor representativo de la zona en cuesti髇, deber� utilizarse y documentarse con claridad. Si no se conoce el n鷐ero de plantas del edificio, deber� calcularse en funci髇 de la altura del edificio, H_building, cuyo resultado suele ser un n鷐ero no entero de plantas:

Si no se conocen la altura del edificio ni el n鷐ero de plantas, deber� usarse un valor predeterminado para el n鷐ero de plantas. representativo del barrio o del municipio.

Asignaci髇 de puntos de evaluaci髇 del ruido a las viviendas y sus habitantes

La evaluaci髇 de la exposici髇 al ruido de las viviendas y sus habitantes se basa en puntos de evaluaci髇 del ruido situados a 4 � 0,2 m sobre el suelo, correspondientes a los puntos del receptor definidos en las secciones 2.5, 2.6 y 2.7.

A fin de calcular el n鷐ero de viviendas y habitantes expuestos al ruido de aeronaves, se asocian todos los habitantes y viviendas de un edificio al punto del receptor que m醩 ruido registra dentro del propio edificio o, en caso de no haberlo, en la cuadr韈ula que lo rodea.

Para calcular el n鷐ero de viviendas y de habitantes expuestos a fuentes de ruido terrestres, los puntos del receptor se colocan aproximadamente a 0,1 m delante de las fachadas de los edificios residenciales. Las reflexiones de la fachada objeto de examen deben excluirse del c醠culo. Para colocar los puntos del receptor debe seguirse el procedimiento del caso 1 o del caso 2, que se presentan a continuaci髇:

Caso 1: cada fachada se divide en intervalos regulares

• a) Los segmentos con una longitud de m醩 de 5 m se dividen en intervalos regulares de la m醲ima longitud posible, pero inferior o igual a 5 m. Los puntos del receptor se colocan en el medio de cada intervalo regular.
• b) Los dem醩 segmentos por encima de una longitud de 2,5 m se representan mediante un punto del receptor en el medio de cada segmento.
• c) Los dem醩 segmentos adyacentes con una longitud total de m醩 de 5 m se tratan como objetos de varias l韓eas de manera similar a como se describe en los apartados a) y b).

Caso 2: las fachadas se dividen a una distancia predeterminada desde el inicio del pol韌ono

• a) Las fachadas se consideran por separado o se dividen cada 5 m desde la posici髇 inicial en adelante, con una posici髇 del receptor ubicada en la mitad de la fachada o de un segmento de 5 m.
• b) El resto de la secci髇 tiene el punto del receptor en su punto medio.

Asignaci髇 de las viviendas y sus habitantes a puntos del receptor

Cuando se dispone de informaci髇 sobre la ubicaci髇 de las viviendas en las plantas de los edificios, dichas viviendas y sus habitantes se asignan al punto del receptor situado en la fachada m醩 expuesta de la vivienda en cuesti髇. Por ejemplo, en el caso de las casas aisladas, las casas adosadas de dos en dos y las casas pareadas o los edificios de apartamentos cuando se conozca la divisi髇 interna del edificio, o los edificios en que la superficie de las plantas indique que solo hay una vivienda por planta o los edificios en que la altura y la superficie de las plantas indiquen que solo hay una vivienda por edificio.

Cuando no se disponga de informaci髇 sobre la ubicaci髇 de las viviendas en las plantas de los edificios como se ha explicado anteriormente, deber� usarse uno de los dos m閠odos siguientes, seg鷑 proceda en cada caso concreto, para calcular la exposici髇 al ruido de las viviendas y de sus habitantes.

• a) La informaci髇 disponible muestra que las viviendas est醤 dispuestas dentro de un edificio de apartamentos de forma que solo tienen una fachada expuesta al ruido.

  En este caso, la asignaci髇 del n鷐ero de viviendas y de sus habitantes a los puntos del receptor deber� ponderarse por la longitud de la fachada representada seg鷑 el procedimiento expuesto en el caso 1 o en el caso 2, de modo que la suma de todos los puntos del receptor represente el n鷐ero total de viviendas y de sus habitantes asignado al edificio.

• b) La informaci髇 disponible muestra que las viviendas est醤 dispuestas dentro de un edificio de apartamentos de forma que tienen varias fachadas expuestas al ruido, o se desconoce cu醤tas fachadas de las viviendas est醤 expuestas al ruido.

En este caso, el conjunto de ubicaciones del receptor asociadas a cada edificio debe dividirse en una mitad superior y una mitad inferior en funci髇 de la mediana (39) de los niveles de evaluaci髇 calculados para cada edificio. Si los puntos del receptor son impares, se sigue dicho procedimiento excluyendo la ubicaci髇 del receptor que registre un nivel de ruido menor.

Para cada punto del receptor ubicado en la mitad superior del conjunto de datos, el n鷐ero de viviendas y de habitantes debe distribuirse de manera uniforme, de modo que la suma de todos los puntos del receptor en la mitad superior del conjunto de datos represente el n鷐ero total de viviendas y de habitantes. No se asignar醤 viviendas ni habitantes a los receptores situados en la mitad inferior del conjunto de datos (40).

LE0000704258_20210729N鷐ero 2.8 del anexo II redactado por el aparado 17) del anexo de la燚irectiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

3. DATOS DE ENTRADA

Los datos de entrada que se han de utilizar seg鷑 proceda en combinaci髇 con los m閠odos descritos anteriormente se facilitan en los ap閚dices F a I.

En los casos en que los datos de entrada facilitados en los ap閚dices F a I no sean aplicables o causen desviaciones del valor real que no cumplen las condiciones presentadas en las secciones 2.1.2 y 2.6.2, se pueden usar otros valores, siempre que los valores usados y la metodolog韆 utilizada para hallarlos est閚 lo suficientemente documentados, incluso con la demostraci髇 de la idoneidad. Esta informaci髇 se pondr� a disposici髇 del p鷅lico.

4. M蒚ODOS DE MEDICI覰

En los casos en que, por alg鷑 motivo, se realicen mediciones, estas deber醤 llevarse a cabo en consonancia con los principios que rigen las mediciones promedio a largo plazo estipuladas en las normas ISO 1996-1:2003 e ISO 1996-2:2007 o, en el caso del ruido de aeronaves, la ISO 20906:2009.

Ap閚dice A
Requisitos en materia de datos

En la secci髇 2.7.6. del texto principal se explican a grandes rasgos los datos necesarios, en funci髇 de cada caso, para describir un aeropuerto y las operaciones que en 閘 se han de llevar a cabo a efectos de calcular los contornos de ruido. Las siguientes fichas t閏nicas est醤 rellenas con datos de ejemplo sobre un aeropuerto hipot閠ico. Los formatos espec韋icos de los datos depender醤 generalmente de los requisitos y las necesidades del sistema de modelizaci髇 del ruido utilizado, as� como del escenario de estudio.

Nota: Es recomendable que la informaci髇 geogr醘ica (como los puntos de referencia, entre otros datos) est� representada en coordenadas cartesianas. La elecci髇 del sistema de coordenadas concreto suele depender de los mapas que se encuentran disponibles.

A1 DATOS GENERALES DEL AEROPUERTO

A2 DESCRIPCI覰 DE LA PISTA

Para los umbrales desplazados, se puede repetir la descripci髇 de la pista, o bien se pueden describir los umbrales desplazados en la secci髇 en que se explica la trayectoria en tierra.

A3 DESCRIPCI覰 DE TRAYECTORIA EN TIERRA

Ante la ausencia de datos de radar, se precisa de la informaci髇 siguiente para describir trayectorias en tierra concretas.

A4 DESCRIPCI覰 DEL TR罠ICO A蒖EO

A5 FICHA T蒀NICA DEL PROCEDIMIENTO DE VUELO

Aeronave de ejemplo para un Boeing 727-200 (cap韙ulo 3), seg鷑 los datos de radar, en virtud de la informaci髇 establecida en la secci髇 2.7.9 del texto principal.

Ejemplo de perfil procedimental basado en los datos A/C almacenados en la base de datos ANP:

Ap閚dice B
C醠culos de las performancias de vuelo

T閞minos y s韒bolos

Los t閞minos y s韒bolos usados en este ap閚dice concuerdan con los que suelen utilizar los ingenieros que trabajen en el 醡bito de las performancias de vuelo. A continuaci髇, se explican algunos t閞minos b醩icos para que los usuarios no familiarizados con ellos puedan consultarlos. A fin de evitar incoherencias con el cuerpo principal del m閠odo, la definici髇 de la mayor韆 de los s韒bolos se presenta por separado en este ap閚dice. A las cantidades a las que se hace referencia en el cuerpo principal del m閠odo se les asignan s韒bolos comunes; aquellos que se usan para fines diferentes a efectos del presente ap閚dice aparecen marcados con un asterisco (*). Se da una cierta yuxtaposici髇 de las unidades US y SI; de nuevo, el objetivo es mantener las convenciones que son familiares para los usuarios de diferentes disciplinas.

Definiciones

S韒bolos

Las cantidades son adimensionales, a menos que se indique lo contrario. Los s韒bolos y las abreviaturas que no se citen a continuaci髇 se usan solo con car醕ter local y se definen en el texto. Los sub韓dices 1 y 2 indican condiciones al inicio y fin de un segmento, respectivamente. Los guiones altos indican valores medios de los segmentos; por ejemplo, los valores medios de inicio y fin.

LE0000555879_20150702 Anexo II redactado por el art韈ulo 1 de la Directiva (UE) 2015/996 de la Comisi髇, de 19 de mayo de 2015, por la que se establecen m閠odos comunes de evaluaci髇 del ruido en virtud de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo (獶.O.U.E.L.� 1 julio).Vigencia: 2 julio 2015

B1 INTRODUCCI覰

S韓tesis de la trayectoria de vuelo

En general, en este ap閚dice se recomiendan procedimientos para calcular el perfil de vuelo de un avi髇, en funci髇 de los par醡etros aerodin醡icos y de grupo motopropulsor espec韋icos, el peso del avi髇, las condiciones atmosf閞icas, la trayectoria en tierra y el procedimiento operativo (configuraci髇 del vuelo, reglaje de la potencia del motor, velocidad de avance, velocidad vertical, etc.). El procedimiento operativo se describe mediante un conjunto de etapas del procedimiento que indican c髆o volar conforme a un perfil.

El perfil de vuelo, para el despegue o la aproximaci髇, se representa mediante un conjunto de segmentos rectil韓eos; los extremos se llaman puntos del perfil. El c醠culo se realiza con ecuaciones aerodin醡icas y de empuje que contienen numerosos coeficientes y constantes que tienen que estar disponibles para la combinaci髇 espec韋ica del fuselaje y el motor. Este proceso de c醠culo se describe en el texto como el proceso de s韓tesis de la trayectoria de vuelo.

Aparte de los par醡etros de performancias de la aeronave, que se pueden obtener de la base de datos ANP, para estas ecuaciones es necesario especificar 1) el peso bruto del avi髇, 2) el n鷐ero de motores, 3) la temperatura del aire, 4) la altitud de la pista y 5) las etapas del procedimiento (expresados en t閞minos de reglaje de la potencia del motor, desviaciones de flaps, velocidad del aire y, durante la aceleraci髇, la velocidad media de ascenso/descenso) para cada segmento durante el despegue y la aproximaci髇. Cada segmento se clasifica despu閟 como desplazamiento en tierra firme, despegue o aterrizaje, ascenso a velocidad constante, reducci髇 de potencia, aceleraci髇 al ascender con o sin retracci髇 de flaps, descenso con o sin desaceleraci髇 o despliegue de flaps, o aproximaci髇 final en aterrizaje. El perfil de vuelo se crea paso a paso, de tal forma que los par醡etros inciales de cada segmento son iguales a los del punto final del segmento anterior.

Con los par醡etros de rendimiento aerodin醡ico de la base de datos ANP se pretende representar de manera precisa la trayectoria de vuelo real de un avi髇 para las condiciones de referencia especificadas (v閍se la secci髇 2.7.6 del texto principal). Sin embargo, se ha demostrado que los par醡etros aerodin醡icos y los coeficientes del motor son adecuados para temperaturas del aire de hasta 43 癈, para una altitud del aer骴romo de hasta 4 000 pies y con los diferentes pesos especificados en la base de datos ANP. Las ecuaciones permiten calcular trayectorias de vuelo para otras condiciones, como el peso del avi髇 que no sirve de referencia, la velocidad del viento, la temperatura del aire y la elevaci髇 de la pista (presi髇 de aire), generalmente con suficiente precisi髇 para calcular los contornos de los niveles medios de presi髇 ac鷖tica en los alrededores de un aeropuerto.

En la secci髇 B-4 se explica c髆o se tienen en cuenta los efectos del vuelo en viraje para las salidas. Esto permite contabilizar el 醤gulo de alabeo al calcular los efectos de la directividad lateral (efectos de la instalaci髇). Adem醩, durante el vuelo en viraje, las pendientes de ascenso generalmente se reducen dependiendo del radio de giro y de la velocidad del avi髇. (Los efectos de los giros durante la aproximaci髇 al aterrizaje son m醩 complejos y, por ello, no se contemplan actualmente. Sin embargo, rara vez estos efectos influir醤 de manera significativa en los contornos de ruido).

En las secciones B-5 a B-9 se describe la metodolog韆 recomendada para crear perfiles de vuelo para salidas, en funci髇 de las etapas del procedimiento y de los coeficientes contemplados en la base de datos ANP.

En las secciones B-5 a B-9 se describe la metodolog韆 utilizada para crear perfiles de vuelos de aproximaci髇, en funci髇 de los procedimientos de vuelo y los coeficientes incluidos en la base de datos ANP.

En la secci髇 B-12 se presentan ejemplos reales de c醠culo.

Se presentan conjuntos de ecuaciones independientes para determinar el empuje neto producido por los motores a reacci髇 y por los propulsores, respectivamente. A menos que se especifique lo contrario, las ecuaciones de rendimiento aerodin醡ico de un avi髇 se aplican igualmente para los aviones a reacci髇 y los aviones propulsados.

Los s韒bolos matem醫icos utilizados se definen al principio de este ap閚dice y/o donde aparecen por primera vez. En todas las ecuaciones, las unidades de coeficientes y constantes deben estar en consonancia con las unidades de las variables y los par醡etros correspondientes. A efectos de coherencia con el contenido de la base de datos ANP, en este ap閚dice se siguen las convenciones de ingenier韆 de rendimiento de la aeronave; distancias y alturas en pies (ft), velocidad en nudos (kt), masa en libras (lb), fuerza en fuerza por libras (empuje neto corregido de alta temperatura),etc. No obstante, algunas dimensiones (por ejemplo, las atmosf閞icas) se expresan en unidades SI. Los modelistas que utilizan otros sistemas de unidades deben actuar con precauci髇 a la hora de aplicar factores de conversi髇 apropiados para aplicar las ecuaciones en funci髇 de sus necesidades.

S韓tesis de la trayectoria de vuelo

En algunas aplicaciones de modelizaci髇, la informaci髇 sobre la trayectoria de vuelo no se proporciona como etapas del procedimiento, sino como coordenadas de posici髇 y tiempo, factores que suelen determinarse mediante el an醠isis de los datos de radar. Esto se aborda en la secci髇 2.7.7 del texto principal. En este caso, las ecuaciones presentadas en este ap閚dice se usan 玜 la inversa�; los par醡etros de empuje del motor se hallan a partir del movimiento de la aeronave, y no al rev閟. En general, tras haber promediado los datos de la trayectoria de vuelo y haberlos adaptado a la forma de segmento, de tal forma que cada segmento se clasifique por ascenso o descenso, aceleraci髇 o desaceleraci髇 y empuje y cambios de flaps, esta medida resulta relativamente sencilla en comparaci髇 con la s韓tesis, que suele conllevar la aplicaci髇 de procesos repetitivos.

B2 EMPUJE DEL MOTOR

La fuerza propulsora generada por cada motor es una de las cinco cantidades que se deben definir al final de cada segmento de la trayectoria de vuelo (las dem醩 se corresponden con la altura, la velocidad, el reglaje de la potencia y el 醤gulo de alabeo). El empuje neto representa el componente de empuje bruto del motor, disponible para la propulsi髇. Para los c醠culos aerodin醡icos y ac鷖ticos, el empuje neto se refiere a la presi髇 de aire est醤dar a nivel del mar. Esto se conoce como empuje neto corregido, F_n /δ.

Esto corresponder� con el empuje neto experimentado durante el funcionamiento con un empuje nominal espec韋ico, o bien con el empuje neto que resulta cuando el par醡etro del reglaje del empuje se define en un valor concreto. Para un funcionamiento del motor turborreactor o turbof醤 con un empuje nominal espec韋ico, el empuje neto corregido se obtiene mediante la ecuaci髇:

donde

Fn es el empuje neto por motor, lbf;

Δ es la relaci髇 de la presi髇 del aire ambiente en el avi髇 con la presi髇 de aire est醤dar a nivel del mar, es decir, a 101,325 kPa (o 1 013,25 mb) [ref. 1];

Fn /δ es el empuje neto corregido por motor, lbf;

VC es la velocidad corregida, kt;

T es la temperatura del aire ambiente con que funciona el avi髇, 癈;

E, F, GA, GB, H son constantes de empuje del motor o coeficientes para temperaturas inferiores a la temperatura nominal con el empuje nominal en uso (sobre el segmento actual de despegue/ascenso o sobre la trayectoria de vuelo de aproximaci髇), lb.s/ft, lb/ft, lb/ft2 y lb/癈. Estos datos se pueden obtener de la base de datos ANP.

Los datos tambi閚 se facilitan en la base de datos ANP para permitir el c醠culo del empuje no nominal en funci髇 de un par醡etro del reglaje del empuje. Algunos fabricantes lo definen como relaci髇 de presi髇 del motor EPR. Otros lo definen como velocidad de rotor de baja presi髇 o velocidad del ventilador, N₁ . Cuando ese par醡etro es EPR, la ecuaci髇 B-1 se sustituye por

F_n/δ = E + F � V_C + G_A � h + G_B � h² + H � T + K₁ � EPR + K₂ � EPR² (B-2)

donde K ₁ y K ₂ son coeficientes de la base de datos ANP que relacionan el empuje neto corregido y la relaci髇 de presi髇 del motor en las proximidades de la relaci髇 de presi髇 del motor de inter閟 para el n鷐ero Mach del avi髇 especificado.

Cuando la velocidad de rotaci髇 del motor N₁ es el par醡etro usado por la tripulaci髇 para establecer el empuje, la ecuaci髇 de empuje general es

donde

Obs閞vese que para un avi髇 concreto, E, F, G_A, G_B y H en las ecuaciones B-2 y B-3 pueden tener valores diferentes con respecto a la ecuaci髇 B-1.

No siempre son pertinentes todos los t閞minos de una ecuaci髇. Por ejemplo, en el caso de motores de empuje constante que funcionan a temperaturas por debajo del punto de rotura (generalmente 30 癈), el t閞mino temperatura puede no ser necesario. En el caso de motores que no son de empuje constante, es importante considerar la temperatura ambiente al designar el empuje nominal. Por encima de la temperatura nominal del motor, se debe usar un conjunto diferente de coeficientes de empuje del motor (E, F, G_A, G _B y H) _high para determinar el nivel de empuje disponible. La pr醕tica habitual consistir韆 entonces en calcular F_n /δ usando tanto los coeficientes de alta temperatura como los coeficientes de baja temperatura y en usar el nivel m醩 alto de empuje para las temperaturas por debajo de la temperatura nominal, y usar el nivel de empuje m醩 bajo calculado para la temperatura superior a la nominal.

Cuando solamente est醤 disponibles los coeficientes de empuje de baja temperatura, hay que usar la siguiente relaci髇:

La base de datos ANP proporciona valores para las constantes y los coeficientes en las ecuaciones B-1 a B-4.

Para los aviones de propulsi髇, el empuje neto corregido por motor se debe leer en los gr醘icos o calcularse con la ecuaci髇

donde

Η es el rendimiento de las h閘ices para la instalaci髇 de una h閘ice concreta, adem醩 de ser una funci髇 de la velocidad de rotaci髇 de las h閘ices y de la velocidad de vuelo del avi髇

VT es la velocidad real, kt

Pp es la potencia de propulsi髇 neta para unas condiciones de vuelo determinadas, como por ejemplo potencia m醲ima de despegue o de ascenso, hp

Los par醡etros de la ecuaci髇 B-5 est醤 recogidos en la base de datos ANP para el empuje m醲imo de despegue y para el reglaje del empuje m醲imo en el ascenso.

La velocidad real V_T se calcula a partir de la velocidad corregida V_C , mediante la relaci髇

donde σ es la relaci髇 de la densidad de aire en el avi髇 con el valor del nivel medio del mar.

Pautas de intervenci髇 en caso de empuje reducido en el despegue

A menudo, el peso del avi髇 durante el despegue est� por debajo del m醲imo permitido y/o la longitud de pista disponible excede el m韓imo requerido para el uso del empuje m醲imo de despegue. En estos casos, una pr醕tica habitual es reducir el empuje del motor por debajo de los niveles m醲imos para prolongar la vida del motor y, en ocasiones, para disminuir el ruido. El empuje del motor solo se debe reducir hasta niveles que mantengan el margen de seguridad requerido. El procedimiento de c醠culo utilizado por los operadores de l韓eas a閞eas para determinar la cantidad de reducci髇 del empuje se regula seg鷑 proceda: el c醠culo es complejo y tiene en cuenta numerosos factores, entre otros, el peso durante el despegue, la temperatura del aire ambiente, las distancias declaradas de la pista, la altitud de la pista y los criterios de franqueamiento de obst醕ulos en la pista. Por lo tanto, la reducci髇 del empuje var韆 de un vuelo a otro.

Habida cuenta de que pueden incidir significativamente en los contornos de ruido durante la salida, los modelistas deben tener muy en cuenta las operaciones de empuje reducido y, a fin de adoptar las mejores medidas posibles, solicitar el asesoramiento de los operadores.

Si no es posible acceder a tal asesoramiento, se recomienda considerar otras alternativas. Es poco pr醕tico utilizar los c醠culos de los operadores a efectos de modelizaci髇 del ruido; tampoco ser韆n convenientes junto a las aproximaciones y simplificaciones convencionales realizadas con el fin de calcular niveles medios de ruido a largo plazo. Como pr醕tica alternativa se ofrecen las siguientes pautas. Cabe destacar que se est� realizando una investigaci髇 exhaustiva en este 醡bito, por lo que estas pautas pueden estar sujetas a cambios.

El an醠isis de los datos del registrador de vuelo (FDR) ha revelado que el nivel de reducci髇 del empuje est� estrechamente correlacionado con la relaci髇 entre el peso real de despegue y el peso de despegue regulado (RTOW), reducido a un l韒ite fijo m醩 bajo (41) ; es decir:

donde (F_n /δ) _max es el empuje nominal m醲imo, W es el peso bruto real de despegue y W_RTOW es el peso de despegue regulado.

El RTOW es el peso m醲imo de despegue que se puede usar de manera segura, al mismo tiempo que permite cumplir los requisitos de la longitud de campo de despegue, motor fuera de servicio y franqueamiento de obst醕ulos. Es una funci髇 de la longitud de pista disponible, la altitud del aeropuerto, la temperatura, el viento en cara y el 醤gulo de flap. Esta informaci髇 la pueden ofrecer los operadores y debe estar m醩 disponible que los datos sobre los niveles reales de empuje reducido. De manera alternativa, esta informaci髇 puede digitalizarse usando los datos contenidos en los manuales de vuelo de la aeronave.

Empuje reducido en ascensos

Al utilizar el empuje de despegue reducido, los operadores reducen a menudo, pero no siempre, el empuje de ascenso por debajo de los niveles m醲imos (42) . Esto impide que se produzcan situaciones donde, al final del ascenso inicial en el empuje de despegue, hay que aumentar la potencia en lugar de disminuirla. Sin embargo, en este sentido es m醩 complicado establecer una l骻ica para una base com鷑. Algunos operadores utilizan anclajes fijos por debajo del empuje m醲imo de ascenso, lo que a veces se denomina ascenso 1 y ascenso 2, reduciendo generalmente el empuje de ascenso de un 10 a un 20 %, respectivamente, en relaci髇 al nivel m醲imo. Es recomendable que cada vez que se utilice el empuje de despegue reducido, los niveles de empuje de ascenso tambi閚 se reduzcan en un 10 %.

B3 PERFILES VERTICALES DE TEMPERATURA DEL AIRE, PRESI覰, DENSIDAD Y VELOCIDAD DEL VIENTO

A los efectos del presente documento, las variaciones de temperatura, presi髇 y densidad con una altura superior al nivel medio del mar se corresponden con las estipuladas en la atm髎fera est醤dar internacional. Las metodolog韆s descritas a continuaci髇 se han validado para altitudes del aer骴romo de hasta 4 000 pies por encima del nivel del mar y para temperaturas de hasta 43 癈 (109 癋).

Aunque, en realidad, la velocidad media del viento var韆 tanto con la altura como con la hora, generalmente no es factible tener esto en cuenta a efectos de modelizaci髇 de los contornos de ruido. En su lugar, las ecuaciones de performance de vuelo presentadas a continuaci髇 est醤 basadas en la suposici髇 com鷑 de que el el avi髇 sigue un rumbo directo con un viento en cara (por defecto) de 8 nudos en todo momento, independientemente del rumbo de la br鷍ula (aunque no se tiene en cuenta la velocidad media del viento en los c醠culos de propagaci髇 del sonido). Se presentan m閠odos para ajustar los resultados para otras velocidades de viento en cara.

B4 EFECTOS DE LOS GIROS

En los dem醩 apartados de este ap閚dice se explica c髆o calcular las propiedades necesarias de los segmentos, junto con los puntos de perfil s,z, que definen la trayectoria de vuelo bidimensional en el plano vertical por encima de la trayectoria en tierra. Los segmentos se definen en secuencias en la direcci髇 del movimiento. Al final de cualquier segmento (o en el punto de partida del rodaje en el primer caso para una salida), donde se definen los par醡etros operativos y la siguiente etapa del procedimiento, es necesario calcular el 醤gulo de ascenso y la distancia de la trayectoria hasta el punto donde se alcanza la altura y/o velocidad necesaria.

Si la trayectoria es recta, queda cubierta por un segmento de perfil 鷑ico, pudi閚dose determinar directamente su geometr韆 (aunque a veces con cierto grado de iteraci髇). No obstante, si un giro comienza o finaliza, o se producen cambios en el radio o en la direcci髇, antes de alcanzar las condiciones finales necesarias, un 鷑ico segmento ser韆 insuficiente debido a la altura del avi髇 y al cambio de resistencia con 醤gulo de alabeo. Para considerar los efectos del giro en el ascenso, se necesitan segmentos de perfil adicionales para implantar la etapa del procedimiento, como se indica a continuaci髇.

El dise駉 de la trayectoria en tierra se describe en la secci髇 2.7.13 del texto. Esto se realiza de manera independiente a cualquier perfil de vuelo de la aeronave (aunque con cuidado de no definir giros que no podr韆n ejecutarse con las limitaciones de funcionamiento habituales). No obstante, como el perfil de vuelo -la altura y la velocidad como una funci髇 de la distancia de la trayectoria- se ve afectado por los virajes, el perfil de vuelo no puede determinarse con independencia de la trayectoria en tierra.

Para mantener la velocidad en un giro, se ha de aumentar la altura del ala aerodin醡ica, para equilibrar la fuerza centr韋uga y el peso de la aeronave. Esto, en definitiva, aumenta la resistencia y, en consecuencia, la tracci髇 propulsiva necesaria. Los efectos del giro se expresan en las ecuaciones de rendimiento como funciones del 醤gulo de alabeo ε que, para una aeronave en viraje de vuelo nivelado a una velocidad constante en una trayectoria circular, se determinan mediante

Se asume que todos los giros tienen un radio constante, y se ignoran los efectos secundarios asociados con trayectorias de vuelo no horizontales; los 醤gulos de alabeo se basan solo en el radio de giro r de la trayectoria en tierra.

Para aplicar una etapa del procedimiento, primero se calcula un segmento de perfil provisional, usando el 醤gulo de alabeo ε en el punto de inicio, tal como se define en la ecuaci髇 B-8 para el radio r del segmento de la trayectoria. Si la longitud calculada del segmento provisional es tal que no cruza el inicio o final de un giro, el segmento provisional se confirma y la atenci髇 se centra en la etapa siguiente.

No obstante, si el segmento provisional cruza uno o m醩 inicios o finales de giro (donde ε cambia) (43) , los par醡etros de vuelo en el punto de inicio se calculan por interpolaci髇 (v閍se la secci髇 2.7.13), visualizados junto a sus coordenadas como valores de punto final y con el segmento truncado. La segunda parte de la etapa del procedimiento se aplica entonces desde ese punto -suponiendo una vez m醩 de manera provisional que se puede completar en un 鷑ico segmento con las mismas condiciones finales pero con el nuevo punto de inicio y un nuevo 醤gulo de alabeo-. Si este segundo segmento experimenta despu閟 otro cambio de radio de giro/direcci髇, se necesitar� un tercer segmento -y as� sucesivamente hasta que se logren las condiciones finales-.

M閠odo aproximado

Es evidente que tener totalmente en cuenta los efectos de los giros, como se ha descrito anteriormente, implica una gran complejidad de c醠culo porque el perfil de ascenso de cualquier aeronave se tiene que calcular por separado para cada una de las trayectorias en tierra que sigue. Sin embargo, los cambios en el perfil vertical provocados por los giros suelen incidir mucho menos en los contornos en comparaci髇 con los cambios del 醤gulo de alabeo. Adem醩, algunos usuarios prefieren evitar la complejidad -a expensas de la p閞dida de precisi髇-, ignorando los efectos de los giros sobre los perfiles mientras que se sigue considerando el 醤gulo de alabeo en el c醠culo de la emisi髇 de sonido lateral (v閍se la secci髇 2.7.19). Bajo estos puntos de perfil de aproximaci髇 para un avi髇 particular, la operaci髇 se calcula solamente una vez, suponiendo una trayectoria recta en tierra (para la cual ε = 0).

B5 DESPLAZAMIENTO EN TIERRA FIRME AL DESPEGAR

El empuje al despegue acelera al avi髇 a lo largo de la pista hasta el punto de despegue. Se asume entonces que la velocidad corregida es constante durante el tramo inicial del ascenso. Se supone que, si el tren de aterrizaje es retr醕til, este se repliega poco despu閟 del punto de despegue.

A los efectos del presente documento, el desplazamiento en tierra firme real al despegue se calcula por medio de una distancia de despegue equivalente (con un viento en cara predeterminado de 8 nudos), s_TO8 , definido tal como se muestra en la figura B-1, como la distancia a lo largo de la pista desde la liberaci髇 del freno hasta el punto donde una prolongaci髇 rectil韓ea de la trayectoria de vuelo de ascenso, con tren de aterrizaje replegado, cruza la pista.

En una pista horizontal, la distancia equivalente del desplazamiento en tierra al despegue s_TO8 en pies es determinada a partir de

donde

B8 es un coeficiente adecuado a una combinaci髇 espec韋ica de avi髇/desv韔 de flaps para las condiciones de referencia ISA, incluido el viento de cara de 8 nudos, ft/lbf

W es el peso bruto del avi髇 al liberar el freno, lbf

N es el n鷐ero de motores que proporcionan empuje.

Nota: Dado que la ecuaci髇 B-9 representa la variaci髇 de empuje con la velocidad aerodin醡ica y la altitud de la pista, para un determinado avi髇, el coeficiente B₈ depende solamente de la desviaci髇 de flaps.

Para el viento en cara que no sea de 8 nudos de manera predeterminada, la distancia del desplazamiento en tierra firme al despegue se corrige como sigue:

donde

sTOw es la distancia de desplazamiento en tierra firme corregida para el viento en cara w, ft

VC (en esta ecuaci髇) es la velocidad corregida en el viraje al despegue, kt

w es el viento en cara, kt

La distancia del desplazamiento en tierra firme al despegue tambi閚 se corrige para pendientes de pista de la siguiente forma:

donde

sTOG es la distancia de desplazamiento en tierra firme (ft) corregida para el viento en cara y la pendiente de pista,

α es la aceleraci髇 media a lo largo de la pista, igual aDOUEL_164, ft/s2

GR es la pendiente de pista; el valor resulta positivo al ascender en despegue

B6 ASCENSO A VELOCIDAD CONSTANTE

Este tipo de segmento se define por la velocidad aerodin醡ica calibrada del avi髇, por el reglaje de los flaps, por la altura y por el 醤gulo de alabeo en su punto final, junto con la velocidad del viento en cara (8 kt por defecto). En relaci髇 a cualquier segmento, sus par醡etros de inicio, incluyendo el empuje neto corregido, se igualan con los del punto final del segmento anterior -no existen discontinuidades (excepto el 醤gulo de flap y el 醤gulo de alabeo que, en estos c醠culos, se pueden modificar por etapas). Los empujes netos en el final del segmento se calculan usando la ecuaci髇 apropiada desde B-1 a B-5. El 醤gulo medio geom閠rico de ascenso γ (v閍se la figura B-1) viene determinado por

donde los guiones superiores indican valores de segmento medios (= media de los valores de punto de inicio y punto final, por lo general, valores del segmento medio)

K es una constante dependiente de la velocidad igual a 1,01 cuando VC ≤ 200 kt o 0,95. Esta constante representa los efectos sobre la pendiente de ascenso con un viento en cara de 8 nudos y una aceleraci髇 inherente al ascenso con una velocidad aerodin醡ica constante calibrada (la velocidad real aumenta a medida que disminuye la densidad de aire con la altura).

R es la relaci髇 del coeficiente de resistencia del avi髇 con su coeficiente de sustentaci髇 apropiado para el reglaje del flap determinado. Se supone que el tren de aterrizaje est� replegado.

ε 羘gulo de alabeo, radianes

El 醤gulo de ascenso se corrige para el viento en cara w usando:

donde γ _w es el 醤gulo medio de ascenso corregido para el viento en cara.

La distancia que el avi髇 recorre en su trayectoria en tierra, Δs, mientras que el ascenso en 醤gulo γ _w , desde una altitud inicial h ₁ hasta una altitud final h ₂ se determina mediante

Como regla, dos fases distintas de un perfil de salida implican un ascenso a una velocidad aerodin醡ica constante. La primera fase, conocida en ocasiones como segmento de ascenso inicial, se produce inmediatamente despu閟 del punto de despegue, donde los requisitos de seguridad establecen que el avi髇 vuela a una velocidad aerodin醡ica m韓ima equiparable al menos ala velocidad de seguridad para el despegue. Se trata de una velocidad regulada que se debe alcanzar a unos 35 pies por encima de la pista durante un funcionamiento normal. Sin embargo, es una pr醕tica com鷑 el hecho de mantener una velocidad de ascenso inicial ligeramente por encima de la velocidad de seguridad en el despegue, generalmente de 10-20 kt, ya que el fin es mejorar la pendiente de ascenso inicial conseguida. La segunda fase se produce tras el repliegue del flap y de la aceleraci髇 inicial, lo que se conoce como ascenso continuado.

Durante el ascenso inicial, la velocidad aerodin醡ica depende del reglaje del flap en el despegue y del peso bruto del avi髇. La velocidad de ascenso inicial corregida V_CTO se calcula usando la aproximaci髇 de primer orden:

donde C es un coeficiente apropiado para el reglaje del flap (kt/√lbf), seg鷑 la base de datos ANP.

Para el ascenso continuado despu閟 de la aceleraci髇, la velocidad corregida es un par醡etro que debe introducir el usuario.

B7 REDUCCI覰 DE POTENCIA (SEGMENTO DE TRANSICI覰)

La potencia se reduce a partir del reglaje del despegue en un punto determinado despu閟 del despegue para prolongar la vida del motor y con frecuencia para reducir el ruido en algunas zonas. El empuje generalmente se reduce ya sea durante un segmento de ascenso con velocidad constante (secci髇 B6) o durante un segmento de aceleraci髇 (secci髇 B8). Como es un proceso relativamente corto, que suele durar entre 3 y 5 segundos, se modeliza a馻diendo un 玹ramo de transici髇� al segmento principal. Esto se realiza generalmente para cubrir una distancia horizontal sobre el suelo de 1 000 ft (305 m).

Cantidad de reducci髇 de empuje

En condiciones normales de funcionamiento, el empuje del motor se reduce conforme al reglaje de empuje m醲imo al ascender. A diferencia del empuje al despegue, el empuje de ascenso se puede mantener de manera indefinida, generalmente hasta que el avi髇 haya alcanzado su altitud de crucero inicial. El nivel m醲imo de empuje al ascender se determina mediante la ecuaci髇 B-1, utilizando los coeficientes de empuje m醲imo estipulados por el fabricante. Sin embargo, las necesidades en t閞minos de reducci髇 de ruido pueden exigir una reducci髇 adicional del empuje; esto es lo que en ocasiones se llama fuerte reducci髇. Por motivos de seguridad, la reducci髇 de empuje m醲imo se limita (44) a un total determinado por el rendimiento del avi髇 y por el n鷐ero de motores.

Al nivel m韓imo de 玡mpuje reducido� se hace referencia en ocasiones como el 玡mpuje reducido� con motor fuera de servicio.

Segmento de ascenso a velocidad constante con reducci髇

La pendiente del segmento de ascenso se calcula utilizando la ecuaci髇 B-12, y el empuje se calcula mediante B-1 con coeficientes de ascenso m醲imos, o con B-16 para el empuje reducido. El segmento de ascenso se divide entonces en dos subsegmentos, ambos con el mismo 醤gulo de ascenso. Esto se ilustra en la figura B-2.

Al primer subsegmento se le asigna una distancia de desplazamiento en tierra de 1 000 ft (304 m), y el empuje neto corregido por motor al finalizar los 1 000 ft se iguala al valor de reducci髇. (Si la distancia horizontal original es inferior a 2 000 ft, para reducir el empuje se utiliza la mitad del segmento). El empuje final sobre el segundo subsegmento tambi閚 se iguala al empuje de reducci髇. De esta forma, el vuelo sobre el segundo subsegmento se realiza a una velocidad constante.

B8 ASCENSO CON ACELERACI覰 Y REPLIEGUE DE FLAPS

Esto es lo que generalmente se produce tras el ascenso inicial. En relaci髇 a todos los segmentos de vuelo, la altitud del punto de inicio h₁ , la velocidad real V_T1 y el empuje (F_n /δ)₁ son par醡etros que se obtienen del punto final del segmento anterior. La velocidad corregida del punto final V_C2 y la velocidad media de ascenso ROC son par醡etros que debe introducir el usuario (el 醤gulo de alabeo ε es una funci髇 de la velocidad y del radio de giro). Como son interdependientes, la altitud final h ₂, la velocidad real final V_T2, el empuje final (F_n /δ) ₂ y la longitud de la trayectoria del segmento Δs tienen que calcularse mediante iteraci髇; la altitud final h₂ se calcula inicialmente y despu閟 se recalcula en repetidas ocaciones utilizando las ecuaciones B-16 y B-17 hasta que la diferencia entre los c醠culos posteriores es menor que la tolerancia especificada, como por ejemplo una diferencia de un pie. Un pr醕tico c醠culo inicial es h ₂ = h ₁ + 250 pies.

La longitud de la trayectoria del segmento (distancia horizontal cubierta) se calcula de la siguiente manera:

Usando este c醠culo de Δs, la altitud final h ₂ se recalcula usando:

Siempre que el error DOUEL_175est� fuera de la tolerancia especificada, los pasos B-17 y B-18 se repiten usando los valores de final de segmento de iteraci髇 actual de altitud h ₂, velocidad real V_T2 y empuje neto corregido por motor (F_n /δ)₂. Cuando el error est� dentro de la tolerancia, se termina el ciclo iterativo y el segmento de aceleraci髇 se define mediante los valores finales del extremo del segmento.

Nota: Si durante el proceso de iteraci髇 (a_max - G � g) < 0,02 g, la aceleraci髇 puede ser demasiado peque馻 para conseguir la V_C2 deseada en una distancia razonable. En este caso, la pendiente de ascenso se puede limitar a G = a_max /g - 0,02, en efecto reduciendo la velocidad de ascenso deseada para mantener una aceleraci髇 aceptable. Si G < 0,01, cabe concluir que no hay empuje suficiente para conseguir la aceleraci髇 y velocidad de ascenso especificados; en su caso, hay que finalizar el c醠culo y revisar las etapas del procedimiento (45) .

La longitud del segmento de aceleraci髇 se corrige para el viento en cara w usando:

Segmento de aceleraci髇 con reducci髇

La reducci髇 del empuje se inserta en los segmentos de aceleraci髇 de la misma manera que para un segmento de velocidad constante; cambiando su primera parte por un tramo de transici髇. El nivel de empuje de reducci髇 se calcula igual que en el procedimiento de empuje de reducci髇 de la velocidad constante, usando solamente la ecuaci髇 B-1. Tenga en cuenta que, por lo general, no es posible acelerar y ascender mientras se mantiene el reglaje de empuje m韓imo con el motor fuera de servicio. A la transici髇 de empuje se le asigna una distancia en tierra de 1 000 ft (305 m), y el empuje neto corregido por motor al final de los 1 000 ft se iguala al valor de reducci髇. La velocidad al final del segmento se determina por iteraci髇 para una longitud de segmento de 1 000 ft. (Si la distancia horizontal original es inferior a 2 000 ft, para cambiar el empuje se utiliza una mitad del segmento). El empuje final sobre el segundo subsegmento tambi閚 se iguala al empuje de reducci髇. De esta forma, el vuelo sobre el segundo subsegmento se realiza a una velocidad constante.

B9 ASCENSO ADICIONAL Y SEGMENTOS DE ACELERACI覰 DESPU蒘 DE REPLEGAR EL FLAP

Si se incluyen segmentos de aceleraci髇 adicionales en la trayectoria de vuelo al ascender, las ecuaciones B-12 a B-19 se deben usar de nuevo para calcular la distancia de la trayectoria en tierra, el 醤gulo medio de ascenso y el aumento de altura para cada uno de los segmentos. Como se ha indicado anteriormente, el segmento final se debe calcular mediante iteraci髇.

B10 DESCENSO Y DESACELERACI覰

El vuelo de aproximaci髇 suele requerir que el avi髇 descienda y desacelere como preparaci髇 para el segmento de aproximaci髇 final, donde el avi髇 es configurado con el flap de aproximaci髇 y el tren de aterrizaje extendido. La mec醤ica del vuelo no cambia desde la salida; la diferencia principal es que la altura y el perfil de velocidad suelen conocerse; lo que debe calcularse para cada segmento son los niveles de empuje del motor. La ecuaci髇 de equilibrio de fuerza b醩ica es:

La ecuaci髇 B-20 se puede usar de dos maneras distintas. En primer lugar, se puede definir la velocidad del avi髇 al inicio y al final de un segmento, junto con el 醤gulo de descenso (o distancia de segmento horizontal) y las altitudes del segmento inicial y final. En este caso, la desaceleraci髇 se puede calcular usando:

donde Δs es la distancia cubierta en tierra y V ₁ y V ₂ representan la velocidad inicial y final respecto al suelo, que se calculan usando

Las ecuaciones B-20, B-21 y B-22 confirman que mientras se desacelera a lo largo de una distancia especificada con una velocidad de descenso constante, un viento en cara m醩 fuerte requerir� m醩 empuje para mantener la misma desaceleraci髇; por el contrario, un viento de cola requerir� menor empuje para mantener la misma desaceleraci髇.

En la pr醕tica, la mayor韆 de las desaceleraciones, si no todas, durante el vuelo de aproximaci髇 se realizan con un empuje a ralent�. As�, para la segunda aplicaci髇 de la ecuaci髇 B-20, el empuje se define con un reglaje de ralent� y la ecuaci髇 se resuelve de manera repetitiva para determinar 1) la desaceleraci髇 y 2) la altura al final del segmento de desaceleraci髇, de manera similar a los segmentos de aceleraci髇 a la salida. En este caso, la distancia de desaceleraci髇 puede ser muy diferente con vientos en cara o vientos de cola y, a veces, es necesario reducir el 醤gulo de descenso para obtener resultados razonables.

Para la mayor韆 de los aviones, el empuje m韓imo no equivale a cero y, para muchos, tambi閚 es una funci髇 de velocidad del vuelo. Por tanto, la ecuaci髇 B-20 se resuelve para la desaceleraci髇 introduciendo un empuje a ralent�, que se calcula utilizando la siguiente ecuaci髇:

donde (E_idle, F_idle, G_A,idle, G_B,idle y H_idle) son los coeficientes del motor de empuje a ralent� disponibles en la base de datos ANP.

B11 APROXIMACI覰 AL ATERRIZAR

La velocidad corregida de aproximaci髇 al aterrizar, V_CA , se relaciona con el peso bruto del avi髇 durante el aterrizaje, mediante una ecuaci髇 que presenta la misma forma que la ecuaci髇 B-11, a saber

donde el coeficiente D (kt/√lbf) se corresponde con el reglaje del flap al aterrizar.

El empuje neto corregido por motor durante el descenso a lo largo de la trayectoria de aterrizaje se calcula resolviendo la ecuaci髇 B-12 para el peso de aterrizaje W y para la relaci髇 sustentaci髇/resistencia R, adecuados para el reglaje del flap con el tren de aterrizaje extendido. El reglaje del flap debe ser el que se usa habitualmente en las operaciones reales. Durante la aproximaci髇 a tierra, el 醤gulo de descenso de la trayectoria de aterrizaje γ se puede considerar constante. Para los aviones a reacci髇 y para los aviones de propulsi髇 con motores m鷏tiples, γ suele ser - 3�. Para un motor 鷑ico, los aviones a propulsi髇, γ suele ser - 5�.

El empuje neto medio corregido se calcula cambiando la ecuaci髇 B-12 usando K=1,03 para representar la desaceleraci髇 inherente al realizar una trayectoria de vuelo descendente con un viento en cara de referencia de 8 nudos, a una velocidad corregida constante determinada por la ecuaci髇 B-24, es decir,

Para un viento en cara que no sea de 8 kt, el empuje neto corregido resulta de

La distancia horizontal cubierta se calcula mediante:

(positivo dado que h₁ > h₂ y γ es negativo).

Ap閚dice C
Modelizaci髇 de la extensi髇 de la trayectoria en tierra lateral

Se recomienda que, ante la ausencia de datos de radar, la dispersi髇 de la trayectoria en tierra lateral se modelice suponiendo que la extensi髇 de las trayectorias perpendiculares a la trayectoria principal sigue una distribuci髇 normal de Gauss. La experiencia ha demostrado que esta suposici髇 es l骻ica en la mayor韆 de los casos.

Suponiendo una distribuci髇 de Gauss con una desviaci髇 est醤dar S, ilustrada en la figura C-1, aproximadamente un 98,8 % de todos los movimientos entran dentro de los l韒ites de � 2,5 � S (es decir, dentro de una franja de anchura de 5譙).

Una distribuci髇 de Gauss normal se puede modelizar generalmente de manera adecuada usando 7 subtrayectorias, incluso aunque est閚 espaciadas entre los l韒ites de � 2,5 � S de la franja, tal como se muestra en la figura C-1.

Sin embargo, la adecuaci髇 de la aproximaci髇 depende de la relaci髇 de la separaci髇 de la trayectoria respecto a las alturas del avi髇 anteriores. Puede haber situaciones (trayectorias muy cerradas o muy dispersas) donde es m醩 adecuado un n鷐ero diferente de subtrayectorias. Muy pocas trayectorias provocan que aparezcan 玠edos� en el contorno. En los cuadros C-1 y C-2 se muestran los par醡etros para una subdivisi髇 de entre 5 y 13 subtrayectorias. En el cuadro C-1 se muestra la ubicaci髇 de las subtrayectorias concretas; en el cuadro C-2 se indica el porcentaje correspondiente de los movimientos de cada subtrayectoria.

Ap閚dice D
Rec醠culo de los datos NPD para condiciones que no sirven de referencia

Las contribuciones al nivel de ruido de cada segmento de la trayectoria de vuelo se hallan a partir de los datos NPD almacenados en la base de datos internacional ANP. Sin embargo, cabe tener en cuenta que estos datos se han normalizado usando los 韓dices de atenuaci髇 media atmosf閞ica definidos en la norma AIR-1845 de la SAE. Estos 韓dices son medias de los valores determinados durante la prueba de certificaci髇 del ruido del avi髇 en Europa y en los Estados Unidos. La amplia variaci髇 de las condiciones atmosf閞icas (temperatura y humedad relativa) en tales pruebas se muestra en la figura D-1.

Las curvas superpuestas en la figura D-1, calculadas usando un modelo de atenuaci髇 atmosf閞ica est醤dar de la industria ARP 866A, muestran que entre las condiciones de la prueba se esperaba una variaci髇 considerable de la absorci髇 del sonido de alta frecuencia (8 kHz) (aunque la variaci髇 de la absorci髇 total ser韆 bastante menor).

Como los 韓dices de atenuaci髇 presentados en el cuadro D-1 son medias aritm閠icas, no se puede asociar el conjunto completo con una 鷑ica condici髇 atmosf閞ica de referencia (por ejemplo, con valores espec韋icos de temperatura y humedad relativa). Estos 韓dices se pueden considerar como propiedades de una atm髎fera puramente hipot閠ica, conocida como la 玜tm髎fera AIR-1845�.

Cuadro D-1

蚽dices de atenuaci髇 media atmosf閞ica utilizados para normalizar los datos NPD en la base de datos ANP

Los coeficientes de atenuaci髇 del cuadro D-1 pueden ser considerados v醠idos sobre variaciones razonables de temperatura y humedad. Sin embargo, para comprobar si pueden ser necesarios ciertos cambios, se debe usar la norma ARP-5534 de la SAE para calcular los coeficientes de absorci髇 media atmosf閞ica para la temperatura media del aeropuerto T y la humedad relativa RH. Comparando los datos del cuadro D-1, se estima que es necesario realizar cambios usando la siguiente metodolog韆.

La base de datos ANP proporciona los siguientes datos NPD para cada reglaje de potencia:

• - nivel de sonido m醲imo frente a distancia oblicua, L_max(d);
• - nivel integrado de tiempo frente a distancia de velocidad aerodin醡ica de referencia, L_E(d);
• - espectro de sonido de referencia no ponderado a una distancia oblicua de 305 m (1 000 ft), L_n,ref(d_ref) donde n = banda de frecuencia (que oscila de 1 a 24 para bandas de octava de 1/3 con frecuencias centrales de 50 Hz a 10 kHz).

Todos los datos se normalizan para la atm髎fera AIR-1845.

El ajuste de las curvas NPD a las condiciones especificadas por el usuario T y RH se realiza en tres pasos:

• 1) Primero se corrige el espectro de referencia para eliminar la atenuaci髇 atmosf閞ica α _n,ref contemplada en la norma AIR-1845 de la SAE:

  

  donde L_n(d_ref) es el espectro no atenuado con d_ref = 305 m y α _n,ref es el coeficiente de absorci髇 atmosf閞ica de la banda de frecuencias n extra韉o del cuadro D-1 (pero expresado en dB/m).

• 2) A continuaci髇, el espectro corregido se ajusta a cada una de las diez distancias di est醤dar de NPD usando los 韓dices de atenuaci髇 tanto para i) la atm髎fera AIR-1845 de la SAE, como para ii) la atm髎fera especificada por el usuario (basada en la ARP-5534 de la SAE).
  • i) Para la atm髎fera AIR-1845 de la SAE:

    Ln,ref (di ) = Ln (dref )-20.lg(di/dref ) - α n,ref � di

    (D-2)

  • ii) Para la atm髎fera especificada por el usuario:

    Ln, 5534 (T,RH,di) = Ln(dref) - 20.lg(di/dref) - α n, 5534 (T,RH) di

    (D-3)

    donde α _n,5534 es el coeficiente de absorci髇 atmosf閞ica para la banda de frecuencias n (expresada en dB/m) calculado seg鷑 la ARP-5534 de la SAE con temperatura T y humedad relativa RH.

• 3) En cada distancia d_i de NPD los dos espectros presentan una ponderaci髇 A y se suman en decibelios para determinar los niveles resultantes de ponderaci髇 A L_A,5534 y L_A,ref , de los que posteriormente se realiza una resta aritm閠ica:

  

LE0000704258_20210729Ap閚dice D del anexo營I redactado por el apartado 18) del anexo de la燚irectiva Delegada (UE) 2021/1226 de la Comisi髇, de 21 de diciembre de 2020, por la que se modifica, para adaptarlo al progreso cient韋ico y t閏nico, el anexo II de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo en cuanto a los m閠odos comunes para la evaluaci髇 del ruido (獶.O.U.E.L.� 28 julio 2021).Vigencia: 29 julio 2021

Ap閚dice E
Correcci髇 de segmentos finitos

En este ap閚dice se resume la derivaci髇 de la correcci髇 del segmento finito y el algoritmo de fracci髇 de energ韆 asociado, descrito en la secci髇 2.7.19.

E1 GEOMETR虯

El algoritmo de fracci髇 de energ韆 se basa en la radiaci髇 del sonido de una fuente sonora dipolar de 90 grados de 玴otencia cuarta�. Este algoritmo presenta caracter韘ticas direccionales que se asemejan a las del sonido de los aviones a reacci髇, al menos en la regi髇 angular que m醩 influencia tiene sobre los niveles del sonido y sobre la trayectoria de vuelo de la aeronave.

En la figura E-1 se ilustra la geometr韆 de la propagaci髇 del sonido entre la trayectoria de vuelo y la localizaci髇 del observador O. El avi髇 en P vuela con un aire uniforme en calma a una velocidad constante con una trayectoria horizontal recta. Su punto m醩 cercano de aproximaci髇 al observador es P_p . Los par醡etros son:

Debe tenerse en cuenta que, dado que el tiempo de vuelo τ relativo al punto de aproximaci髇 m醩 cercano es negativo cuando el avi髇 se encuentra delante de la posici髇 del observador (como se muestra en la figura E-1), la distancia relativa q hasta el punto de aproximaci髇 m醩 cercano se convierte en positiva en ese caso. Si el avi髇 se encuentra delante del observador, q se convierte en negativo.

E2 C罫CULO DE LA FRACCI覰 DE ENERG虯

El concepto b醩ico de la fracci髇 de energ韆 se usa para expresar la exposici髇 al ruido E producida en la posici髇 del observador desde un segmento de la trayectoria de vuelo P₁P₂ (con un punto de inicio P₁ y un punto final P₂) multiplicando la exposici髇 E _∞ del sobrevuelo de la trayectoria infinita total por un factor simple -factor F de la fracci髇 de energ韆-:

Habida cuenta de que la exposici髇 se puede expresar en t閞minos de integral de tiempo del nivel de presi髇 ac鷖tica cuadr醫ico medio (ponderado), es decir

para calcular E, la presi髇 media cuadr醫ica se tiene que expresar como una funci髇 de los par醡etros geom閠ricos y operativos conocidos. Para una fuente dipolar de 90�,

donde p ² y p_p² representan las presiones ac鷖ticas medias cuadr醫icas observadas producidas por el avi髇 cuando pasa los puntos P y P_p .

Esta relaci髇 relativamente sencilla se ha establecido para ofrecer una buena simulaci髇 del sonido del avi髇 a reacci髇, incluso aunque los mecanismos reales utilizados sean extremadamente complejos. El t閞mino d_p²/d² en la ecuaci髇 E-3 describe solamente el mecanismo de extensi髇 esf閞ica apropiado para una fuente sonora puntual, una velocidad infinita del sonido y una atm髎fera uniforme y no dispativa. Todos los dem醩 efectos f韘icos -directividad de la fuente, velocidad finita del sonido, absorci髇 atmosf閞ica, efecto Doppler, etc.- est醤 cubiertos de manera impl韈ita en el t閞mino sin²ψ. Este factor causa la presi髇 media cuadr醫ica para disminuir a la inversa como d⁴ ; de ah� surge la expresi髇 de fuente de 玴otencia cuarta�.

Introducci髇 de sustituciones

la presi髇 media cuadr醫ica se puede expresar como una funci髇 de tiempo (de nuevo sin tener en cuenta el tiempo de propagaci髇 del sonido):

Aplicaci髇 de esto en la ecuaci髇 (E-2) y realizaci髇 de las susticiones

la exposici髇 al sonido en el observador desde el paso del avi髇 entre el intervalo de tiempo [τ ₁,τ ₂] se puede expresar como

La soluci髇 de esta integral es:

La integraci髇 en el intervalo [-∞,+∞] (es decir, en la trayectoria de vuelo infinita completa) da lugar a la siguiente expresi髇 para la exposici髇 total E∞:

y, por consiguiente, la fracci髇 de energ韆 seg鷑 la ecuaci髇 E-1 es

E3 COHERENCIA DE M蒚RICAS INTEGRADAS M罼IMAS Y TEMPORALES - LA DISTANCIA ESCALADA

Una consecuencia de usar el modelo dipolar simple para definir la fracci髇 de energ韆 es que implica una diferencia te髍ica espec韋ica ΔL entre los niveles de exposici髇 al ruido de evento L_max y L_E . Si el modelo de contorno tiene que ser consistente internamente, esto requiere igualar la diferencia de los valores determinados a partir de las curvas NPD. Un problema es que los datos NPD se obtienen a partir de las medidas reales de ruido producido por los aviones, algo que no concuerda necesariamente con la simple teor韆. Por lo tanto, la teor韆 necesita un elemento a馻dido de flexibilidad. Sin embargo, en principio las variables α ₁ y α ₂ vienen determinadas por la geometr韆 y por la velocidad del avi髇, sin dejar margen para imprecisiones. A continuaci髇, el concepto de distancia a escala d _λ ofrece una soluci髇.

El nivel de exposici髇 L_E,∞ tabulado como una funci髇 de d_p en la base de datos ANP para una velocidad de referencia V_ref , se puede expresar como

donde p ₀ es una presi髇 de referencia est醤dar y tref es un tiempo de referencia (= 1 s para SEL). Para la velocidad real V resulta en

De manera parecida, el nivel de evento m醲imo L_max se puede escribir como

Para la fuente dipolar, usando las ecuaciones E-8, E-11 y E-12, teniendo en cuenta que (de las ecuaciones E-2 y E-8)

Esto solo se puede equiparar al valor de ΔL determinado por los datos NPD si la distancia oblicua d_p usada para calcular la fracci髇 de energ韆 se sustituye por una distancia a escala d _λ determinada mediante

o

Sustituyendo d_p por d _λ en la ecuaci髇 E-5 y usando la definici髇 q = V τ de la figura E-1, los par醡etros α₁ y α₂ de la ecuaci髇 E-9 se pueden expresar (poniendo q = q ₁ en el punto de inicio y q - λ = q ₂ en el punto final de la longitud de segmento de la trayectoria de vuelo λ) como

La sustituci髇 de la distancia oblicua real por la distancia a escala disminuye la sencillez del modelo dipolar de 90 grados de potencia cuarta. Sin embargo, como se calibra efectivamente in situ usando los datos obtenidos de las medidas, el algoritmo de fracci髇 de energ韆 se puede considerar como semiemp韗ico en lugar de puramente te髍ico.

Ap閚dice F
Base de datos para fuentes de tr醘ico vial