機場噪音

由航班運作帶來的噪音問題, 一直是機場與附近居民爭議不休的話題. 當地居民為了噪音問題與機場當局抗爭的新聞也時有所聞. 日本成田機場在1970年代, 為了土地徵收,環境污染, 以及噪音問題爆發一系列嚴重抗爭事件. 至今附近居民還在向日本政府及成田機場當局提出賠償訴訟.

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飛機噪音來源

飛機噪音的來源大概分為三類:

1. 引擎及螺旋槳相關的零組件
2. 機體的風切聲 (尤其是起落架, 襟翼等突出物)
3. 飛機系統 (如液壓系統, APU, 空調等)

其中機體風切聲及飛機系統的噪音, 能改善的空間有限, 而引擎及螺旋槳的噪音, 是三者中最大, 也是改進空間比較大的. 引擎降噪的方式大概有以下方式

• 加大渦輪風扇的旁通比: 排氣出口高速的噴射氣流, 是引擎噪音最大來源, 渦輪風扇加大後, 可以更大的排氣量, 較慢的排氣速度, 取得相同的推力, 噪音就會變小.
• 設計風扇或螺旋槳葉片, 使氣流通過時產生較小的噪音
• 加強排氣管道的隔音襯墊, 吸收產生的噪音
• 鋸齒狀的排氣尾管, 可以強化風扇氣流與尾管氣流的混合效果, 減少會產生噪音的亂流與渦流

鋸齒狀的排氣通道尾部 (https://www.flickr.com/photos/markjhandel/, CC BY 2.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/2.0>, via Wikimedia Commons)

飛機噪音值

每種機型要取得機型認證, 都會進行噪音值的測量. 而每一架飛機向註冊國登記時, 會取得一份 "Noise Certificate" (噪音認證書) , 這是飛機噪音值的正式文件.

截錄自 ICAO Noise Certification Workshop

認證書上的噪音值總共有三個, 分別用三種不同方式量測出來 (量測方式在 ICAO Annex 16 中有詳述):

1. Lateral : 在最大起飛重量/最短跑道距離情況下, 起飛過程中, 沿著跑道中心線左右兩側 450 公尺處量得的最大噪音值
2. Approach : 在最大落地重量下, 距跑道頭 2000 公尺的中心線延伸處 (一般飛機下滑角為 3 度, 高度約為 120 公尺), 所量得的噪音值
3. Flyover : 在在最大起飛重量/最短跑道距離情況下, 在距離飛機鬆開煞車處 6.5 公里處 (跑道中心線延伸), 所量得的噪音值

航空站會依據飛機的噪音值收取"噪音補償金", 供機場附近居民或機關裝設噪音防制設備之用. 依據 "使用國營航空站助航設備及相關設施收費費率表"的計算公式, 收費標準採用的是 "起飛音量",  也就是 "Flyover"的噪音值.

降低機場噪音的方法

為了減少機場噪音對環境的衝擊, 一般有底下幾種作法:

1. 降低飛機本身噪音 : 隨著科技的進步, 現代客機發動機的噪音也越來越小. ICAO 對於飛機噪音的要求標準, 也逐年下修. 機場當局可以透過限制(或禁止)高噪音飛機的起降, 來減少機場產生的噪音.

上圖縱軸是三個噪音值的總和, 橫軸是最大起飛重量 (重量越大, 允許的噪音值會越高), 可以看到在1973年訂定的 Chapter 2 標準 (如Boeing 727), 逐年下修, 目前到了 2013年的 Chapter 14 標準.

2. 土地使用規劃 : 機場在規劃之初, 就對附近土地的使用做好規劃, 維持低度開發, 或設定為工業區等對噪音較不敏感的區域, 盡量避免形成人口擁擠的社區, 以減少噪音對人口的衝擊.
3. 調整飛航程序:

• 規劃減噪離場程序, 讓飛行路徑避開人口稠密的區域
• 要求起飛航機的爬升能力, 能盡速爬升高度
• 調整進場滑降角, 以較高的下滑角度下降 (一般進場滑降角為 3 度, 但 London City Airport 滑降角為 5.5 度)
• 爬升到某高度後才收襟翼加速 (一般會先加速收襟翼後再爬升, 會比較省油, 但此舉會讓飛機在低高度停留較久時間)
• 避免過早放下起落架及襟翼, 落地時減少使用引擎反推力器 (以上需在安全飛行前提下執行)
• 落地後盡量關閉引擎, 用最少數量的引擎滑行
• 低高度時, 限制飛行速度
• 建立噪音監控機制, 並對超標之航班進行裁罰

4. 限制時間或區域:

• 限制飛機起降的時間(一般在夜間, 俗稱宵禁), 但通常緊急情況可例外, 如醫療救護或搜救
• 限制使用某一條跑道 (較不會影響附近居民)
• 限制APU或地面裝備使用的時段
• 限制飛機試車的時段及地點

補償手段

除以上方式減少噪音外, 一般會對附近居民提供補償方案 (如房地稅之減免或水電費之補助). 目前台灣有兩種補償方式, 其經費來源及施行辦法各有不同:

• 噪音補償金 : 經費從場站使用費中收取 (依據飛機重量及起飛噪音值收費), 這些費用會用於居民噪音防制 (隔音窗, 隔音簾之類, 含空調) 或維護相關居民健康設施及活動之費用.
• 航空站回饋金 : 從降落費(依飛機最大起飛重量計費), 每年提撥百分之八做為該航空站回饋金，交給地方政府辦理航空站回饋作業. 主要用在提昇生活環境品質及醫療保健事項, 社會福利補助, 文化活動補助等.

雖然主事機關已採取相關措施減少噪音, 也發放相當的補償費用給當地居民, 但噪音之危害仍然無法避免, 補償費用的發放也無法滿足所有居民需求, 對於機場來說, 噪音問題是永遠解不了的難題.