F-15EXイーグルII音響試験：環境アセスメントに必要な音響データ収集

航空機は、飛行時だけでなく離発着時にも大きな音がします。

騒音対策をするためには、騒音の大きさ（強さ）などを計測する必要があります。

旅客機のキャビン内は騒音対策がされていますが、主翼のエンジン近くの席だと離発着時や飛行時の騒音がよく分かります。ジェットエンジン後端付近と主翼上から機首方向側とでは、エンジン音の大きさに違いがあるような気もします。

また、ビジネスクラスやファーストクラスが、機首側にあるのは、エンジンの前側であることも理由の1つだと考えています。

さて、軍用機は性能優先ではありますが、騒音対策が不要というわけではありません。騒音対策をするためには、どの様な音が出ているかをまず知る必要があります。

ここでは、米国国防総省の騒音のベースライン（基準となる騒音レベル）を作成するため、F-15EXイーグルIIを使った音響試験について、主にEGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトの情報を主に説明します。

F-15EXイーグルIIによる音響試験
- 音響計測システム
写真で見るF-15EXイーグルIIの音響試験
まとめ

F-15EXイーグルIIによる音響試験

2022年10月、米国国防総省が使用する騒音のベースライン（基準となる騒音レベル）を作成するため、F-15EXイーグルIIを使った音響試験が行われました。

この音響試験は、地上だけでなく、飛行中を含めた条件下で実施され、F-15シリーズでは初めての本格的な音響試験でした。

EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトの写真には、次の音響試験のものと推測しています。

マイクロホンアレイによる地上での音響計測
航空機が上空を通過する時の音響計測

音響試験の詳細については、以下の記事をご参照ください。

音の計測いろいろ：騒音計からマイクロホン・アレイシステムまで

2022年10月のF-15EXイーグルIIの音響試験に使われたマイクロホン・アレイシステムに加え、騒音形で計測するデータ（dBA）から人の耳で聞こえる音についての補正であるA特性について説明します。音の計測には、振動とはまた違う難しさやノウ...

音響計測システム

音は、マイクロホンを使って計測します。

下図は、音響計測に使われた計測用マイクロホンの写真です。

計測用マイクロホンは、スタンドでしっかりと固定されます。
スタンドに固定されているケーブルは、マイクロホンと計測ユニットととつなぐケーブルです。（多数のマイクロホンを使用するので、マイクロホンの設置作業はなかなか大変です。）
黒い球体は、ウィンドスクリーンといわれるもので、マイクロホンに直接当たる風による雑音を減らす効果があります。

F-15 acoustic testing Microphones record the sounds of the F-15EX Eagle II’s engines during a ground test Oct. 26 at Eglin Air Force Base, Fla. The aircraft underwent various ground and flight acoustic testing to create a baseline noise level for use by the Department of Defense. This was the first time this type of in-depth digital acoustic sound testing was done on any F-15 model. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)

図1　計測用マイクロホン

出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトからの画像

写真で見るF-15EXイーグルIIの音響試験

ここでは、EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトの写真を使い、F-15EXイーグルIIの音響試験について説明します。

マイクロホンアレイとは

マイクロホンアレイとは、多数のマイクロホンを配置して音を同時計測するシステムです。

下図は、F-15EXイーグルIIの地上での音響試験で使用したマイクロホンアレイの写真です。

下図右側が、F-15EXイーグルIIです。
下図写真左側に上述のマイクロホンが多数あることが分かります。
マイクロホンは、F-15EXイーグルIIを囲むように2列に配置しているようです。

F-15 acoustic testing The sun rises on the microphone array used to record audio of F-15EX Eagle II’s engines during a ground test Oct. 26 at Eglin Air Force Base, Fla. The aircraft underwent various ground and flight acoustic testing to create a baseline noise level for use by the Department of Defense. This was the first time this type of in-depth digital acoustic sound testing was done on any F-15 model. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)

図2　F-15EXイーグルIIとマイクロホンアレイ

出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトからの画像

地上でのジェットエンジンの音響試験

地上での音響試験について説明します。

下図は、F-15EXイーグルIIの地上での音響試験の写真です。

アフターバーナー使用時です。
マイクロホンが等間隔に設置されています。
機体尾部を、地面に固定されたフックにより固定しています。
前輪は影の位置から推測すると浮いてはいないようです。

図3　F-15EXイーグルIIの音響試験：地上（その1）

出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトからの画像

下図は、アフターバーナー使用時の写真です。

垂直尾翼に「001」とありますので、F-15EXイーグルIIの初号機です。

F-15 acoustic testing The F-15EX Eagle II’s afterburners light up the night during a ground test Oct. 26 at Eglin Air Force Base, Fla. The aircraft underwent various ground and flight acoustic testing to create a baseline noise level for use by the Department of Defense. This was the first time this type of in-depth digital acoustic sound testing was done on any F-15 model. (U.S. Air Force photo)

図3　F-15EXイーグルIIの音響試験：地上（その2）

出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトからの画像

上空通過時の音響試験

F-15EXイーグルIIが上空を通過時の音響試験について説明します。

下図は、上空通過時の音響試験の写真です。

写真のキャプションに「An F-15EX Eagle II zooms through the air」とありますので、計測ポイントに近寄ってきてからの急上昇した時のF-15EXイーグルIIの写真だと推測しています。

F-15 acoustic testing An F-15EX Eagle II zooms through the air during a flight test Oct. 31 at Eglin Air Force Base, Fla. The aircraft underwent various ground and flight acoustic testing to create a baseline noise level for use by the Department of Defense. This was the first time this type of in-depth digital acoustic sound testing was done on any F-15 model. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)

図4　F-15EXイーグルIIの音響試験：上空通過（その1）

出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトからの画像

以下の2枚は、上空を通過するF-15EXイーグルIIの音響試験の写真です。

下図中央のスタンドに、マイクロホン（黒い球体はマイクロホンのウィンドスクリーン）が3個設置されています。
F-15EXイーグルIIが、マイクロホンに近づいてきます。

F-15 acoustic testing An F-15EX Eagle II zooms over an antenna of microphones during a flight test Oct. 31 at Eglin Air Force Base, Fla. The aircraft underwent various ground and flight acoustic testing to create a baseline noise level for use by the Department of Defense. This was the first time this type of in-depth digital acoustic sound testing was done on any F-15 model. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)

図4　F-15EXイーグルIIの音響試験：上空通過（その2）

出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトからの画像

下図は、マイクロホン設置位置に近づき、急上昇した写真と推測しています。

ほぼマイクロホンの真上を急上昇しているのではないかと推測しています。

図4　F-15EXイーグルIIの音響試験：上空通過（その3）

出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトからの画像

参考：試験場所

下図は、地上試験を終え日の出を迎えたF-15EXイーグルII初号機の写真です。

F-15EXイーグルIIの前方から水平線を朝日が昇ってくる写真です。
機体の側方には多数のマイクロホンの先が開けていることが分かります。

F-15 acoustic testing The sun rises on an F-15EX Eagle II after a night of ground testing Oct. 26 at Eglin Air Force Base, Fla. The aircraft underwent various ground and flight acoustic testing to create a baseline noise level for use by the Department of Defense. This was the first time this type of in-depth digital acoustic sound testing was done on any F-15 model. (U.S. Air Force photo/Samuel King Jr.)

図5　F-15EXイーグルIIの音響試験：試験場所

出典：EGLIN AIR FORCE BASE（米国空軍）のWebサイトからの画像