碳纖維制造的私人飛機：Liberty XL2

在通航飛機市場里有兩類機型是最具競爭力的。第一類是久經考驗的經典設計，最好的例子是賽斯納172型。這些機型隨技術的發(fā)展不斷更新改進，但整體看仍然保留了最初的設計與理念。第二類是成功的全新設計，或稱“白紙設計”。在航空業(yè)里搞白紙設計注定風險大，不但設計本身要出類拔萃，產品市場定位也要精準。從設計定型到下線首航，從試飛到認證，再到保質保量的批量生產，每一個環(huán)節(jié)都是冗長困難的。很多機型甚至整個企業(yè)都未能在這個流程中存活下來，但是成功者卻大有人在。LibertyAerospace 公司的Liberty XL2就是其中之一。



從外觀看XL2，小巧玲瓏，機身前寬后窄，頭尾線條弧度很大。內行的人看到這樣的機體弧線首先想到的一定是“碳纖維”。不錯，同西銳的SR22和波音787 一樣，Liberty XL2的機體是用碳纖維制造的。與傳統(tǒng)的鋁材構架比較，碳纖維的優(yōu)點很多，例如重量輕、強度高、可塑性高、抗腐蝕等等。這些特點使它成為當今航空制造業(yè)炙手可熱的材料新寵。XL2的整個碳纖維機體外殼重量不到50公斤，整架飛機凈重在500公斤左右。這樣輕的質量為XL2的各項優(yōu)異性能指標打下了堅實的基礎。它的機翼與輕巧的機體相輔相成，翼展不到9米，比賽斯納172短兩米多。機翼厚度薄，上下表面平整光滑。

看著這短小精干的機翼，很難想象它與協(xié)和超音速客機的機翼同出一位設計師之手。飛機機翼的設計是空氣動力學，航空設計學與結構材料學的交會點，是任何一架固定翼航空器設計的重點。升力與低阻力是機翼設計中的魚與熊掌，難以間得，但一位好的設計師可以像一位魔術師，用有形的機翼支配無形的升力與阻力，在無數(shù)的運動和狀態(tài)組合中取得升力與阻力比的最大化。XL2設計翼展小，從而減小了阻力，但同時又把升力的損失控制在最小，使其高速與低速性能都很出眾。

Liberty XL2這樣輕重量，低阻力的整體設計使得它的幾項主要性能指標做到可圈可點：高速巡航速度222公里/小時，和賽斯納172SP相當；長距離巡航航程 1013公里；滿燃油載重量189公斤。兩個人加上行李從北京自駕到青島只需要3小時時間。落地吃個午餐，再飛3小時就到上海了。

駕駛艙儀表板的中央區(qū)域是通訊與導航設備，其中最引人注目的莫過于那一部Garmin GNS530衛(wèi)星定位器。它功能強大但也價格不菲，除定位導航外還可以顯示地形、氣候和空中交通信息。駕駛員正前方安裝了俗稱“六件套”的標準圓形飛行儀表，它們的下面有一個我從沒見過的淡綠色液晶屏幕。經飛機主人丹尼爾.斯皮澤醫(yī)生介紹才知道這是Vision MicroSystems 1000顯示屏。在這個屏幕上匯總了所有與發(fā)動機相關的信息，例如歧管壓，螺旋槳轉速，氣缸溫度，機油溫度與壓強，排氣管溫度，燃油流量等等。這個顯示屏是發(fā)動機系統(tǒng)的組成部分之一，而這個發(fā)動機系統(tǒng)正是Liberty XL2先進設計的核心。

打開發(fā)動機蓋你會看到一個體積不大的四缸活塞風冷航空發(fā)動機，這臺大陸IOF-240B 發(fā)動機最大馬力125匹，在私人飛機中算是很小的，比較來說賽斯納172SP的發(fā)動機是180馬力，而西銳SR22則高達310馬力。但這小小的發(fā)動機里卻暗藏乾坤，是當今世界上任何其它一架活塞式飛機都不具備的。那就是全自動電子發(fā)動機控制系統(tǒng)(Full Authority Digital Engine Control – FADEC)。FADEC的概念是用電腦取代飛行員來執(zhí)行監(jiān)視和控制發(fā)動機的任務。裝備有FADEC的發(fā)動機在每一個氣缸和排氣口都安裝了諸多壓力和溫度感應器，通過它們以每秒幾十次的頻率對每個汽缸的每一個沖程進行數(shù)據(jù)采樣，安裝在發(fā)動機和駕駛艙之間的兩部電腦對這些數(shù)據(jù)進行分析，然后依據(jù)分析結果來自動控制噴油量，點火時機等的一切發(fā)動機運作機制。 copyright 123456

在傳統(tǒng)駕駛艙里飛行員要通過三到四個控制桿來操作發(fā)動機，不僅任務繁重精準度也遠不及電子系統(tǒng)。安裝了FADEC后，駕駛艙里的發(fā)動機控制簡化到了點火鑰匙和油門。啟動時飛行員不需要控制燃油進入發(fā)動機的時機，只要轉動鑰匙電腦系統(tǒng)從打火到注油一氣呵成。FADEC油門桿和發(fā)動機油門之間其實沒有了任何直接聯(lián)系，它已經演變成了一個電腦輸入設備。飛行員用這個操作桿來告訴電腦他需要多少發(fā)動機功率，從起飛的100%到巡航的75%-55%直到降落時的0%，電腦遵循這些飛行員的指令精準高效地操作發(fā)動機。

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飛行是自由的享受，眼前這諸多的控制桿，儀表和電子屏幕可以讓你體驗駕駛的樂趣。而當你如此輕松地靠在椅背上，把眼光從駕駛艙內轉向寬敞明亮的窗外，在藍天白云的圍繞中看遠在腳下的大地和天邊的地平線時，飛翔的單純，平靜和樂趣會慢慢滲透到你感官的每一個角落。這一刻我才深刻體會到Liberty XL2設計者的聰慧。靈敏、穩(wěn)定、舒適寬敞、技術先進、操作簡單。可行千里路，也可坐觀天地萬象。而這一切的設計都是圍繞著會飛翔的你。Liberty XL2為“私人飛行”注入了更多的自由與樂趣，新世紀的天空青睞誕生在新世紀的飛機。展望祖國未來自由飛翔的天空，希望Liberty XL2會成為很多私人飛行員朋友心愛的坐騎。

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