Среда, 25.04.2018, 09:59
Приветствую Вас Гость | RSS
Пятнадцатая олимпиада посвящена 100-летию Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н.Е.Жуковского
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Работы 1-го тура » Готовые работы

Какие экологические проблемы существуют в авиации?

Автор: Зайдулин Азат Рафаэлевич 
Место учёбы:МАОУ СОШ №31 город Стерлитамак 
Город,регион: г.Стерлитамак, республика Башкортостан 
Кл.руководитель:Богданова Эльвира Миневарисовна,учитель биологии

Какие экологические проблемы существуют в авиации?

Содержание

Введение

Глава 1. Специфика воздействия авиационного транспорта на окружающую  среду и возможные последствия этого воздействия

1.1 Специфика влияния авиатранспорта 

1.2 Загрязнение биосферы продуктами сгорания 

1.3 Шумовое загрязнение 

1.4 Электромагнитное загрязнение 

Глава 2. Пути решения проблем, возникающих при воздействии авиационного транспорта на окружающую среду

2.1 Модернизация двигателей
2.2 Новые виды топлива

Заключение 

Введение

Транспорт – одна из важнейших отраслей хозяйства, выполняющая функцию своеобразной кровеносной системы в сложном организме страны. Он не только обеспечивает потребности хозяйства и населения в перевозках, но вместе с городами образует «каркас» территории, является крупнейшей составной частью инфраструктуры, служит материально-технической базой формирования и развития территориального разделения труда, оказывает существенное влияние на динамичность и эффективность социально-экономического развития отдельных регионов и страны в целом.

На этапе становления рыночных отношений в России наиболее динамично развивающийся вид транспорта – автомобильный транспорт и авиационный транспорт. Воздушный транспорт занимает третье место по объему пассажирских перевозок. Он также используется в народном хозяйстве для перевозки срочных грузов, при строительстве трубопроводов, мостов, ЛЭП, в проведении работ для сельского хозяйства, геологоразведки, рыбного промысла. Уровень развития воздушного транспорта является показателем степени научно-технического потенциала страны. Авиационный транспорт способен преодолевать огромные расстояния в относительно короткие сроки, отличается высокой грузоподъемностью, а также способностью работы в труднодоступных районах Севера, что особенно важно для нашей страны, 64 % территории которой относится к планетарной зоне Севера.

Актуальность: На сегодняшний день неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. Средняя длительность пребывания этих загрязняющих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года. Вредные вещества, выбрасываемые авиатранспортом, составляют примерно 40% всех выбросов в атмосферу. Шумовое воздействие и электромагнитное загрязнение среды так же оказывают негативное влияние. В связи с этим поиск новых решений для уменьшения воздействия авиатранспорта на окружающую среду является актуальным.

Гипотеза: Авиационный шум, последствия выброса в атмосферу отработавших газов авиационных двигателей, электромагнитное загрязнение – экологические проблемы, связанные с авиацией.

Цель работы: выявить особенности экологических проблем в авиации.

Для достижения поставленной цели, необходимо решение следующих задач:

1)проанализировать специфику влияния авиационного транспорта на окружающую среду;
2)предложить мероприятия для снижения уровня воздействия авиационного транспорта на окружающую среду.

Объект исследования: авиационный транспорт.

Предмет исследования: влияние авиационного транспорта на окружающую среду

Методы исследования:

-анализ информационных ресурсов по теме исследования;
-теоретическое обобщение и систематизация материала.


Глава 1. Специфика воздействия воздушного транспорта на окружающую среду и возможные последствия этого воздействия

1.1. Специфика влияния воздушного транспорта

Транспорт, являясь очень важным звеном в системе мирового хозяйства, оказывает резко отрицательное воздействие на качество окружающей среды. Оно проявляется в химическом загрязнении окружающей среды выхлопными газами двигателей внутреннего сгорания; шумовом загрязнении; изъятии земель для дорожного строительства. Каждый из видов транспорта оказывает особое воздействие на окружающую среду.

Автомобильный транспорт является одним из наиболее значительных источников загрязнения атмосферы. Особенно это его действие заметно в пределах крупных городов. Сходное воздействие на окружающую среду оказывает и воздушный транспорт.

Правда, самолетный парк значительно меньше, чем автомобильный, но зато влияние на атмосферу только одного авиалайнера эквивалентно влиянию почти 8 тыс. автомобилей. К тому же воздушный транспорт отличается наиболее высокой степенью шумового воздействия, которое особенно заметно при взлете и посадке, когда самолет находится в непосредственной близости от земли.

Специфика влияния воздушного транспорта на окружающую среду состоит в значительном шумовом воздействии и выбросе загрязняющих веществ.

Впервые об экологических проблемах, наносимых авиацией, заговорили в Чикаго – 7 декабря 1944 года там был подписан документ под названием «Конвенция о международной гражданской авиации» (или «Чикагская конвенция»). Данный документ вводил некоторые экологические стандарты в международную авиацию в целом. Конвенция прошла успешное испытание временем и сегодня остается надежной основой развития и согласованного функционирования международной гражданской авиации.

1.2 Загрязнение атмосферы и биосферы продуктами сгорания

Объем воздушных пассажирских перевозок в мире, который вырос с 9 млн человек в 1945 г. до 1443 млн в 1998 г., т.е. увеличился за полвека в 160 раз! В 80-90-х годах этот объем возрастал в среднем на 5% в год (в Юго-Восточной Азии - до 20%), а количество сожженного топлива и, как следствие, выбросов продуктов сгорания в атмосферу - на 3,5-4,5% в год. Такие же темпы роста ожидаются в первые десятилетия XXI в. Весь транспорт мира ныне потребляет 20-25% всего сжигаемого ископаемого топлива в год, доля авиации в этом потреблении составляет 13%, автотранспорта - 80% .

Впервые гипотеза о значительном воздействии выхлопных газов авиационных двигателей на окружающий воздух была высказана в 1971 г. химиком Калифорнийского университета в Беркли Г.Джонстоном. Он предположил, что оксиды азота NO и NO2, содержащиеся в выбросах большого числа транспортных сверхзвуковых самолетов, могут вызвать уменьшение количества атмосферного озона. Проведенные в последующие годы модельные исследования показали, что воздействие продуктов сгорания самолетов на озоновый слой неодинаково в различных частях атмосферы. В нижней стратосфере (на высотах 16-25 км), где располагается зона полетов сверхзвуковой авиации, озон действительно разрушается в результате увеличения концентрации азотных оксидов. Однако суммарный эффект этого разрушения невелик, поскольку общее количество таких полетов ныне незначительно, а большинство пассажирских и грузовых перевозок осуществляется дозвуковой авиацией в верхней тропосфере и вблизи тропопаузы (на высотах 8-12 км). А выбросы оксидов азота в этом слое, согласно тем же модельным оценкам, напротив, способствуют некоторому росту содержания озона в нем.

Наблюдая за летящим высоко в безоблачном небе самолетом, каждый из нас видел оставляемый им шлейф, который состоит из конденсационных следов - так называемых контрейлов*. Этот шлейф может сохраняться часами в окрестностях крупных аэропортов с оживленным движением, и тогда конденсационные следы накапливаются и переходят в перистые облака - это еще один механизм воздействия выхлопных авиационных газов на климат Земли.

Необходимо отметить, что проблема загрязнения атмосферы авиацией не исчерпывается лишь изучением и оценкой влияния газовых и аэрозольных продуктов сгорания авиационных моторов на озоновый слой. Существует несколько аспектов проявления последствий такого загрязнения.

Во-первых - фотохимический. Он выражен в изменении соотношения между концентрациями малых, но важных составляющих атмосферного воздуха вследствие протекания фотохимических реакций. В результате рост содержания одних атмосферных газов (а также аэрозолей) сопровождается убыванием других газовых компонент воздуха.

Во-вторых - радиационный. Колебания в содержании парниковых газов (углекислого газа СО2, водяного пара Н2О, озона О3, метана СН4 и др.), аэрозолей и особенно образование перистых облаков ведут к изменению теплового и радиационного балансов системы Земля-атмосфера и, следовательно, к изменению температуры воздуха как в атмосфере, так и у земной поверхности. Справедливо и обратное: колебания температуры воздуха влияют на образование облаков, интенсивность протекания фотохимических процессов, а значит, и на содержание газов в атмосфере. Таким образом, атмосферные фотохимические и радиационные процессы тесно взаимосвязаны.

В-третьих - биологический. От содержания озона зависит поток биологически активного ультрафиолетового (УФ) излучения на уровне поверхности Земли, так как именно этот газ поглощает излучение в области спектра с длиной волны в диапазоне 280-320 нм, опасное для здоровья человека и животных и подавляющее продуктивность некоторых видов растительности.

Таким образом, выбросы авиационных двигателей влияют на жизненно важные элементы экосистемы: качество воздуха, его температуру (а с ней атмосферную циркуляцию и климат) и достигающий поверхности Земли поток УФ радиации.

Загрязнение биосферы продуктами сгорания авиатоплив первый аспект воздействия воздушного транспорта на экологическую ситуацию, однако авиация имеет ряд отличительных особенностей по сравнению другими видами транспорта:

использование, в основном, газотурбинных двигателей обусловливает иной характер протекающих в них процессов и структуру выбросов отработавших газов;
применение в качестве топлива керосина приводит к изменению компонентов загрязняющих веществ;
полеты самолетов на больших высотах и с высокими скоростями приводят к рассеиванию продуктов сгорания в верхних слоях атмосферы и на больших территориях, что снижает степень их влияния на живые организмы.
На отработавшие газы авиационных двигателей приходится 75 % всех выбросов гражданской авиации.

Неуклонный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив. В среднем один реактивный самолёт, потребляя в течение 1 ч 15 т топлива и 625 т воздуха, выпускает в окружающую среду 46, 8 т диоксида углерода, 18 т паров воды, 635 кг оксида углерода, 635 кг оксидов азота, 15 кг оксидов серы, 2, 2 твёрдых частиц. Средняя длительность пребывания этих веществ в атмосфере составляет примерно 2 года.

Наибольшее загрязнение окружающей среды происходит в зоне аэропортов во время посадки и взлёта самолётов, а также во время прогрева их двигателей. Подсчитано, что при 300 взлётах и посадках трансконтинентальных авиалайнеров в сутки в атмосферу не равномерно, а в зависимости от графика работы аэропорта. При работе двигателей на взлёте и посадке в окружающую среду поступает наибольшее количество оксида углерода и углеводородных соединений, а в процессе полёта - максимальное количество оксидов азота.

Самолёту не требуется бесконечных лент дороги, как автомобилю, хотя аэропорты, взлетно-посадочные полосы занимают немалые земельные площади. Эти виды транспорта роднит активное участие в загрязнении атмосферы, в расточительном расходовании кислорода. Реактивному лайнеру, совершающему трансатлантический перелёт, требуется от 50 до 100 т этого газа. На территории аэропорта производится запуск двигателей, руление, взлёт и посадка самолётов т.е., операции при которых в атмосферу поступают вредные продукты выхлопов авиационных двигателей, предварительного старта (мест ожидания) и на взлетно-посадочной полосе. Рулёжные дорожки считаются участками умеренного выделения газа вследствие выделения кратковременности нахождения на них самолётов.

Концентрация вредных составляющих отработавших газов авиадвигателей в воздухе и скорость их распространения по территории аэропорта в значительной степени зависит от метеорологических условий. При этом наиболее отчётливо прослеживается влияние направления и скорости ветра. Другие факторы - температура и влажность воздуха, солнечная радиация - хотя и влияет на концентрацию загрязнителей, однако это влияние выражено менее ярко и имеет более сложную зависимость.

Оценка суммарного количества основных загрязнителей, поступающих в воздушную среду контролируемой зоны аэропорта гражданской авиации в результате его производственной деятельности (без учёта загрязнения воздуха спец автотранспортом и другими наземными источниками), показывает, что на площади около 4 км выделяется в атмосферу за 1 сутки от 1000 до 1500 кг оксида углерода, 300 - 500 кг углеводородных соединений и 50 - 8 - кг оксидов азота. Такое количество выделяемых вредных веществ при неблагоприятном сочетании метеорологических условий может приводить к повышению их концентраций до значительных величин.

При чрезвычайных и аварийных ситуациях самолёты вынуждены сливать в воздухе излишнее топливо для уменьшения посадочной массы. Количество топлива, сливаемого самолётом за 1 раз, колеблется от 1 - 2 тыс. до 50 тыс. литров. Испарившаяся часть топлива рассеивается в атмосфере без опасных последствий, однако, неиспарившаяся часть достигает поверхности земли и водоёмов и может вызвать сильные местные загрязнения. Доля неиспарившегося топлива, достигающего поверхности земли в виде капель, зависит от температуры воздуха и высоты слива. Даже при температуре более 200C на землю может выпадать до нескольких процентов сливаемого топлива, особенно при сливе на малых высотах.

Но опаснее другое. При полёте в нижних слоях стратосферы двигатели сверхзвуковых самолётов выделяют оксиды азота, что ведёт к окислению озона. В стратосфере происходит интенсивное взаимодействие солнечных лучей с молекулами кислорода. В результате молекулы распадаются на отдельные атомы, а те, присоединяясь к сохранившимся молекулам кислорода, образуют озон. Область повышенной концентрации озона, так называемая озоносфера, которая приходится на высоты 20 - 25 км, играет очень важную роль для Земли. Поглощая почти всю ультрафиолетовую радиацию, озон, тем самым, предохраняет живые организмы от гибели .

Влияние газотурбинных двигателей

Применение газотурбинных двигательных установок в авиации и ракетостроении поистине огромно. Все ракетоносители и все самолеты (кроме пропеллерных на которых стоят ДВС) используют тягу этих установок. Выхлопные газы газотурбинных двигательных установок (ГТДУ) содержат такие токсичные компоненты, как СО, оксиды азота, углеводороды, сажу, альдегиды и др.

Исследования состава продуктов сгорания двигателей, установленных на самолетах "Боинг-747", показали, что содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания существенно зависит от режима работы двигателя (табл. 1).

Таблица 1

Как видно из таблицы 1 , высокие концентрации СО и CnHm (n - номинальное число оборотов двигателя) характерны для ГТДУ на пониженных режимах (холостой ход, руление, приближение к аэропорту, заход на посадку), тогда как содержание оксидов азота NOx (NO, NO2, N2O5) существенно возрастает при работе на режимах близких к номинальному (взлет, набор высоты, полетный режим).

Суммарный выброс токсичных веществ самолетами с ГТДУ непрерывно растет, что обусловлено повышением расхода топлива до 20 - 30 т/ч и неуклонным ростом числа эксплуатируемых самолетов.

Наибольшее влияние на условия обитания выбросы ГТДУ оказывают в аэропортах и зонах, примыкающих к испытательным станциям. Сравнительные данные по выбросам вредных веществ в аэропортах показывают, что поступления от ГТДУ в приземный слой атмосферы составляют:

- Оксиды углерода - 55%

- Оксиды азота - 77%

- Углеводороды - 93%

- Аэрозоль - 97

остальные выбросы выделяют наземные транспортные средства с ДВС.

Загрязнение воздушной среды транспортом с ракетными двигательными установками происходит главным образом при их работе перед стартом, при взлете и посадке, при наземных испытаниях в процессе их производства и после ремонта, при хранении и транспортировке топлива, а так же при заправке топливом летательных аппаратов. Работа жидкостного ракетного двигателя сопровождается выбросом продуктов полного и неполного сгорания топлива, состоящих из O, NOx, OH и др.

При сгорании твердого топлива из камеры сгорания выбрасываются H2O, CO2, HCl, CO, NO, Cl, а также твердые частицы Al2O3 со средним размером 0,1 мкм (иногда до 10 мкм) .

Влияние на водные объекты

Вблизи аэропортов происходит загрязнение подземных вод нефтепродуктами в основном за счёт утечки жидкого топлива при заправке самолётов, а также за счёт технических ошибок при его транспортировке и хранении. При взлёте и посадке самолёта в атмосферу выделяется определённое количество жидких и газообразных продуктов сгорания топлива, которые осаждаются вблизи взлётной полосы и накапливаются в почве.

Углеводороды нефти обладают способностью проникать на значительную глубину. Так, в трещиноватых породах авиационной керосин за 5 месяцев проникает на глубину более 700 м. Наиболее эффективным методом защиты подземных вод от загрязнения нефтепродуктами является проведение предупредительных мер, в том числе бурение скважин для контроля за качеством вод.

Во время аварийных ситуаций производится удаление с земной поверхности разлившихся нефтепродуктов и загрязнённой почвы. При попадании нефтепродуктов в водоносные горизонты обычно загрязнённые воды откачивают, а затем очищают через соответствующие фильтры.

На покрытиях аэропортов накапливается смесь, состоящая из пыли, продуктов сгорания топлива, частиц стирающихся шин и других материалов. Вместе с дождевыми потоками всё это попадает в водоёмы .

1.3 Шумовое загрязнение

Серьезной экологической проблемой является акустическое загрязнение окружающей среды в районах аэропортов, поскольку самолеты являются источниками сильного шума. При интенсивной эксплуатации аэропортов, как на их территории, так и в близлежащих районах, складывается весьма неблагоприятная акустическая ситуация, наносящая существенный вред здоровью населения.

К основным источникам шума на территории аэропорта относятся авиационные двигатели, вспомогательные силовые установки самолетов, спецмашины аэродромного обслуживания различного назначения, станочное и технологическое оборудование производственных цехов и участков.

Шум, возникающий при работе авиационных двигателей, вносит наибольший вклад в шумовое загрязнение района аэропорта. Уровень громкости создаваемого ими шума превышает 140 дБ.

Из всех типов авиационных силовых установок наиболее шумными являются турбореактивные двигатели. Их шум генерируется в рабочем процессе многими источниками, имеющими различные характеристики интенсивности, спектра, направленности. Среди них - реактивные струи первого и второго контуров, вентилятор, компрессор, турбина, агрегаты, камера сгорания.

При работе авиационных силовых установок с турбовинтовыми и поршневыми двигателями основным источником шума является воздушный винт. Интенсивность шума, создаваемого пропеллером, зависит от угловой скорости вращения, мощности, подводимой к винту, его диаметра, числа лопастей и т.п.

Вспомогательные силовые установки самолетов представляют собой газотурбинные двигатели, энергия которых используется для автономного запуска авиационных двигателей, энергоснабжения, наземного кондиционирования воздуха в кабине пилотов и салоне самолета и других нужд.

Мощность вспомогательных силовых установок возрастает с увеличением размеров самолета. Это приводит к росту уровней громкости создаваемого ими шума и времени его воздействия на обслуживающий персонал, работников аэропорта и пассажиров. Вследствие большой частоты вращения газотурбинных двигателей шум от вспомогательных силовых установок имеет высокочастотный характер. Уровень громкости данного шума достигает 135 дБ, а на удалении 25 м составляет около 90 дБ.

К специфическому акустическому воздействию на окружающую среду приводит эксплуатация сверхзвуковой авиации.

При движении самолета со скоростью, большей скорости звука, возникает так называемая ударная волна (или скачок уплотнения) - тонкая переходная область, в которой происходит резкое увеличение давления и плотности воздуха. Ударная волна распространяется со сверхзвуковой скоростью в сторону, противоположную полету, образуя конус скачка уплотнения позади самолета.

Дошедшая до поверхности земли ударная волна воспринимается как резкий кратковременный звуковой импульс (наподобие звука выстрела). Данный импульс вызывает неблагоприятные реакции у человека и животных. Кроме того, он обычно приводит к вибрации отдельных элементов различных конструкций, зданий и сооружений, что усиливает негативное воздействие ударной волны на живые организмы, повышает шумовое, в том числе инфразвуковое загрязнение окружающей среды.

Интенсивность звукового импульса зависит от массы и конструкции самолета и траектории его движения со сверхзвуковой скоростью. Чем больше масса воздушного судна, тем интенсивнее звуковой импульс. При криволинейной траектории полета возможен приход нескольких ударных волн в одну и ту же область на поверхности земли, что усиливает акустическое воздействие сверхзвуковой авиации на живые организмы, здания и сооружения.

Вследствие наличия множества источников интенсивного шума в крупных аэропортах, как на их территории, так и в близлежащих районах, складывается, как правило, весьма неблагоприятная акустическая ситуация, влияющая на здоровье не только экипажей, работников аэропорта и пассажиров, но и населения прилегающих к аэропорту территорий. При этом существенно, что численность населения, страдающего от авиационного шума, как правило, возрастает с течением времени. Это связано с постоянным сближением границ жилой застройки и аэропортов, а также с увеличением количества жителей в населенных пунктах вблизи аэропортов.

Уровень громкости авиационного шума в окрестностях аэропортов зависит от направления взлетно-посадочных полос и трасс полетов самолетов, интенсивности полетов в течение суток, сезонов года, от типов самолетов, базирующихся на аэродроме, и других факторов.

Эксплуатация самолетов большого тоннажа с мощными турбореактивными и турбовинтовыми двигателями, увеличение интенсивности их полетов, рост парка и расширение сферы применения гражданских вертолетов приводит к значительному повышению уровня шума в окрестностях аэропортов.

Как показывают результаты измерений, населенные пункты, расположенные в радиусе 15 км от крупных аэропортов, находятся в дискомфортных акустических условиях. В некоторых из них первое место среди всех источников шума (автомобили, промышленные предприятия, коммунальное хозяйство и др.) занимает воздушный транспорт.

При круглосуточной интенсивной эксплуатации аэропортов уровни громкости шума в прилегающих населенных районах достигают в дневное время 80 дБ, а в ночное - 78 дБ. Максимальные уровни громкости колеблются в пределах 92-108 дБ.

Влияние на окружающую среду

Шумовое загрязнение быстро вызывает нарушение естественного баланса в экосистемах. Шумовое загрязнение может приводить к нарушению ориентирования в пространстве, общения, поиска пищи и т.д. В связи с этим некоторые животные начинают издавать более громкие звуки, из-за чего они сами будут становиться в роли вторичных звуковых загрязнителей, ещё сильнее нарушая равновесие в экосистеме.

Одними из самых известных случаев ущерба, наносимых шумовым загрязнением природе, являются многочисленные случаи, когда дельфины и киты выбрасывались на берег, теряя ориентацию из-за громких звуков военных гидролокаторов (сонаров).

летящего реактивного самолёта, к примеру, угнетающе действует на пчелу, она перестает ориентироваться в пространстве. Тот же шум убивает личинок пчел, бьет, открыто лежащие в гнездах птичьи яйца.

Влияние на человека

Ученые доказали, что шум может быть не только изнуряющим и мешающим спокойствию людей, но и представлять опасность для их здоровья. Ежегодно увеличивается количество людей, страдающих бессонницей, сердечно-сосудистыми заболеваниями, причиной которых является шум. Ученые и медики в последние годы установили, что постоянное пребывание в шумной среде нередко является причиной фобий и агрессивности; так как шум утомляет человека и к нему невозможно привыкнуть. Согласно последним исследованиям, большая интенсивность звука вызывает болевые ощущения.

Человеческое ухо воспринимает звук до 90 дБ. Шум самолета превышает 100 дБ. Звук сверхзвукового самолета превышает 160 дБ, что очень опасно для людей. Ученые доказали, что звук аэропортов способствует образованию сердечно-сосудистых заболеваний из-за очень высокого шума.

Хроническая подверженность шуму на уровне более 90 дБ может привести к потере слуха.

При шуме на уровне более 110 дБ у человека возникает звуковое опьянение, по субъективным ощущениям аналогичное алкогольному или наркотическому.

При шуме на уровне 145 дБ у человека происходит разрыв барабанных перепонок.

1.4 Электромагнитное загрязнение среды

Помимо шумового воздействия, авиация приводит к электромагнитному загрязнению среды.

Электромагнитное загрязнение (ЭМП антропогенного происхождения или электромагнитный смог) - это совокупность электромагнитных полей, разнообразных частот, негативно влияющих на человека. Некоторые исследователи называют электромагнитный смог, возникший и сформировавшийся за последние 60-70 лет, одним из самых мощных факторов, негативно влияющих на человека на сегодняшний момент. Это объясняется фактически круглосуточным его воздействием и стремительным ростом.

Электромагнитное загрязнение зависит в основном от мощности и частоты излучаемого сигнала.

Его вызывает радиолокационная и радионавигационная техника аэропортов и летательных аппаратов, необходимая для наблюдения за полетами самолетов и метеообстановкой. Радиолокационные средства излучают в окружающую среду потоки электромагнитной энергии. Они могут создавать электромагнитные поля большой напряженности, представляющие реальную угрозу для людей. 

В аэропортах гражданской авиации электромагнитная обстановка определяется в основном излучением мощных радиолокационных станций. К ним в первую очередь относятся наземные обзорные радиолокационные станции, работающие в диапазонах ультравысоких и сверхвысоких частот. Действие электромагнитного поля на человека в районах размещения этих станций носит прерывистый характер, который обусловлен периодом вращения электромагнитного излучения. Исследования подтвердили возможность применения расчётных методов для предварительной оценки электромагнитной обстановки вокруг радиолокационных станций. Результаты обследования электромагнитной обстановки в районе ряда аэропортов страны показали, что в 60% случаев близ расположенных населённых пунктах требовались специальные мероприятия по защите населения, которые и были осуществлены. Так же существуют национальные и международные гигиенические нормативы уровней ЭМП, в зависимости от диапазона, для селитебной зоны и на рабочих местах.

Воздействие на человека

Нахождение в зоне с повышенными уровнями ЭМП в течение определённого времени приводит к ряду неблагоприятных последствий: наблюдается усталость, тошнота, головная боль. При значительных превышениях нормативов возможны повреждение сердца, мозга, центральной нервной системы. Излучение может влиять на психику человека, появляется раздражительность, человеку трудно себя контролировать. Возможно развитие трудно поддающихся лечению заболеваний, вплоть до раковых.

Глава 2. Пути решения проблем, возникающих при воздействии авиационного транспорта на окружающую среду

2.1. Модернизация двигателей

Для снижения удельного содержания токсичных веществ в отработанных газах наряду с совершенствованием эксплуатируемых типов газотурбинных двигателей создаются новые ГТД с новыми конструкциями камеры сгорания, системы впрыска топливно-воздушной смеси, компрессорами, обеспечивающими на выгоднейшее соотношение в смеси топливо-воздух, лучшее распыление и перемешивание смеси, подаваемой в камеру, и более полное ее сгорание(Приложение 4). Создаются новые двухзонные камеры, где топливо сгорает в два этапа в разных местах камеры, причем одна из этих зон обеспечивает наилучшее сгорание топлива на режиме малой тяги, допустим, руления (в этом случае топливо во вторую зону не подается), а вторая зона совместно с первой позволяет оптимизировать процесс горения на режимах взлета, набора высоты и крейсерского полета. В последнем случае процесс горения во второй зоне идет при меньшей температуре, что позволяет снизить выделение окислов азота.

Уменьшение общего расхода топлива, а следовательно, и выброса токсичных веществ достигается также совершенствованием методов эксплуатации самолетов, а именно: повышением степени заполнения самолетов полезной нагрузкой, уменьшением пробега самолетов на аэродромах под собственной тягой, в частности, путем буксировки их тягачами на исполнительный старт, доставки пассажиров от самолетов в вокзал и на посадку автобусами или движущимися конвейерами с тем, чтобы самолет мог находиться на стоянке, максимально приближенной к взлетно-посадочной полосе.

Наряду с указанными мерами, направленными на решение задач ближайшей перспективы, развернуты фундаментальные и прикладные исследования проблем авиации будущего. В этом плане идут поиски летательных аппаратов с лучшими аэродинамическим качеством и весовой отдачей, а также новых, еще более экономичных, типов двигателей и новых "чистых" энергоносителей (топлива).

На перспективных магистральных самолетах ожидается широкое использование: новых конструкций крыльев (так называемого сверхкритического профиля), позволяющих существенно уменьшить лобовое сопротивление воздуха в полете; мощных систем механизации крыла в виде сложнейших закрылков и предкрылков, снижающих расход топлива на взлете; улучшенных форм сопряжения отдельных элементов (крыла с фюзеляжем и гондолами двигателей, оперения с фюзеляжем и др.). Изучаются и другие направления совершенствования летательных аппаратов, которые могут принести более значительные результаты.

Кроме того, на перспективных аппаратах авиадвигатели должны иметь более высокие параметры рабочего процесса (температура, давление и др.). Это может быть достигнуто дальнейшим повышением так называемой двухконтурности и давления воздуха в компрессорах, но потребует решения сложных проблем газодинамики и охлаждения, а также создания новых, в особенности жаропрочных материалов.

Другое направление связано с исследованием турбовентиляторных двигателей, у которых силу тяги осуществляет многолопастный высокооборотный винт относительно небольшого диаметра. Расчеты показывают, что такие двигатели могут оказаться даже более эффективными, чем реактивные с высокой степенью двухконтурности. Однако и здесь успех будет зависеть от решения многих научно-технических задач .

Для уменьшения шума воздушных судов необходимы модернизация и развитие авиационной техники, в том числе:

внедрение менее шумных воздухозаборников и выхлопных сопел;
совершенствование аэродинамических форм и компоновки двигателей летательных аппаратов;
использование шумопоглощающих и звукоизолирующих материалов и устройств;
переход от шумных турбореактивных двигателей старого образца к менее шумным турбовентиляторным и двухконтурным двигателям, а также повышение степени двухконтурности последних.
Наряду с техническими методами для уменьшения авиационного шума и его влияния на население и окружающую среду в районе аэропортов используются также эксплуатационные и организационные методы.

Применение специальных приемов пилотирования при взлете и посадке позволяет снижать уровень шума на 5-15 дБ. К ним относятся, например, использование более крутых траекторий и уменьшение режима работы двигателей при наборе высоты и снижении.

Существенно уменьшает воздействие авиационного шума на жителей прилегающих территорий рациональная организация воздушного движения в районе аэропортов. Она предусматривает запрещение пролета самолетами населенных пунктов на малых высотах, выбор оптимальных трасс для воздушных судов, обеспечивающих наименьшее влияние шума на жителей, ограничение полетов и применение воздушных судов менее шумных типов в ночное время. Диспетчеры по возможности должны использовать взлетно-посадочные полосы аэропортов, которые как можно дальше уводят самолеты от населенных пунктов.

2.2. Новые виды топлива

Водородное топливо

Производство водорода обходится довольно дорого, однако в одном из недавних исследований было установлено, что применительно к 400-местному дозвуковому пассажирскому самолету, рассчитанному на дальность полета около 10000 км, водород может оказаться в экономическом отношении более выгодным, чем синтетический авиационный керосин.

Для него характерны высокая скорость распространения пламени, широкие пределы устойчивого горения, хорошая воспламеняемость, отсутствие сажи при сжигании. Более того, жидкий водород обладает огромным хладоресурсом, большим, чем любое другое жидкое топливо.

К основным недостаткам водорода как авиационного топлива относятся его малая плотность и низкая температура кипения, вследствие чего он потребует на самолете очень больших топливных баков с тяжелой системой теплоизоляции.

Биотопливо( С13Н24)

Биодизельным топливом принято называть высококалорийный продукт переработки биологического сырья - фактически, особым образом модифицированное растительное масло, производимое из сои, кукурузы, канолы и иных масличных культур, а также из пищевых отходов. Это топливо может быть использовано в авиационных двигателях.

Даже небольшое количество растительного масла в керосинном топливе существенно уменьшает объемы вредных выбросов и повышает срок жизни двигателя.

Водоросли могут выращиваться на землях плохого качества с использованием не питьевой или соленой воды. Измерения качества выхлопных газов показывают, что биотопливо из водорослей содержит в восемь раз меньше углеводородов, чем керосин, полученный из сырой нефти. Кроме того, выбросы оксида азота и серы также будут сокращены (до 40 проц. меньше оксида азота и около 10 мг оксида серы против 600 мг у обычного топлива "Джет-A1") в связи с очень низким содержанием азота и серы в биотопливе по сравнению с ископаемым топливом.

Заключение

Мне удалось проанализировать специфику влияния авиационного транспорта на окружающую среду, а также пути решения возникающих проблем.
Традиционный воздушный транспорт отрицательно влияет на экологическую ситуацию потому, что загрязняет воздух продуктами сгорания топлива, создает шум, расходует кислород.

Безусловно по сравнению с выбросами, производимыми автомобильным транспортом, ущерб для экосистемы на данном этапе не очень значителен, однако нужно принимать во внимание тот факт, что воздушные перевозки - наиболее динамично развивающийся вид транспорта, и со временем его отрицательное влияние на природу будет становиться всё более заметным.
Стремительный прогресс во всех областях жизни человека не обошел и авиационную отрасль. Новые технологические разработки увеличивают грузоподъемность, скорость, создают комфортные условия для пассажиров. Но за все это надо заплатить немалой ценой. Если не обращать на это внимания, то эта цена может оказаться слишком высокой. Я считаю, что в наше время экологической проблеме уделяется достаточное внимание: авиакомпании, экологические организации и правительства ведущих стран мира делают все возможное, чтобы максимально уменьшить неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Главное не забывать: каким бы бесконечным не казалось небо, оно все-таки имеет границы, которые никак нельзя нарушать.

Список интернет-ресурсов и литературы

1. Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г.П. Свищёв. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.Арустамов Э.А., Левакова И.В., 2. 2. Баркалова Н.В. "Экологические основы природопользования": 5-е изд. перераб. и доп., М.: Издательский Дом "Дашков и К", 2008.
3. Ахатов А.Г. Экология. Энциклопедический словарь - Казань, ТКИ, Экополис,1995.
4. Введенский Б.А. Малая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1960.
5. Влияние шума на организм - Экология, экология города, экология человека, экология производства. - ECOFAQ.ru
6 .Военная экология: учебник для высших военных учебных заведений МО РФ [Текст] / под ред. В.И. Исакова. – МО РФ, 2005. – 976 
7. Исайкин Д.Н., Сорокин И.Ю., Френкель Е.Н. Загрязнение атмосферы передвижными транспортными средствами [Электронный ресурс], https://www.scienceforum.ru/2017.
8. Калабеков И.Г. Российские реформы в цифрах и фактах. Москва: Русаки, 2010.
9. Кароль И., А.А Киселев. Нужно ли менять «Боинг» и «ТУ» на ковер-самолет [Текст]/ Кароль И., А.А Киселев// Природа. – 2001. - № 5. - с. 7-9.
10. Колесников С.И. "Экологические основы природопользования". Учебник.
11. Константинов В.М., Челедзе Ю.Б. ЭОПП: Учебное пособие для студентов учреждения среднего профессионального образования. М.: Издательский центр "Академия",НМЦ СПО, 4-е изд., испр. и доп. 2006
12. Природопользование // Экологический энциклопедический словарь / Под ред.А.С. Монина. - М.,: Издательский дом "Ноосфера", 1999.
13. http://diplomba.ru/work/131236 "Специфика влияния авиационного транспорта на окружающую среду"

Категория: Готовые работы | Добавил: Service (29.12.2017) | Автор: Зайдулин Азат Рафаэлевич E W
Просмотров: 1032 | Комментарии: 3 | Рейтинг: 3.4/55
Всего комментариев: 3
0
3  
Зайдулин Азат Рафаэлевич

1  
(Автор: Зайдулин Азат Рафаэлевич
Место учёбы:МАОУ СОШ №31 город Стерлитамак
Город,регион: г.Стерлитамак, республика Башкортостан
Кл.руководитель:Богданова Эльвира Миневарисовна,учитель биологии) Это должно быть в основном тексте работы!
А в остальном, очень не плохо!

2  
а что писать тогда в кратком описании?

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ЗАВЕРШЁН!
ИТОГИ ОЛИМПИАДЫ ПОДВЕДЕНЫ!

Календарь
Google+
Их многие читают
Каиргалиулы Алиби (1544)
Пушинская Кристина Валерьевна (1388)
Кильметова Аделина Динаровна (1127)
Чиков Андрей Вячеславович (1122)
Зайдулин Азат Рафаэлевич (1031)
Дебердеев Даниил Денисович (951)
Ермолаев Константин Алексеевич (901)
Беляева Александра Сергеевна (595)
Туев Павел Анатольевич (546)
Зубков Иван (449)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2018