出師未捷身先死

趙長(zhǎng)輝　王　猛　張　建

2008年8月，德國(guó)格羅伯宇航公司對(duì)外宣布，由于其市場(chǎng)開發(fā)及產(chǎn)品市場(chǎng)定位方面存在問題，近年來(lái)飛機(jī)產(chǎn)品銷售量有限，公司經(jīng)營(yíng)困難，進(jìn)入破產(chǎn)倒閉狀態(tài)。這意味著該公司馬上就要取得適航認(rèn)證并進(jìn)入市場(chǎng)的一種富有創(chuàng)意的輕型噴氣公務(wù)機(jī)——G180 SPn項(xiàng)目也夭折在襁褓中。

德國(guó)格羅伯宇航公司是1928年創(chuàng)立的格羅伯家族公司的子公司，于1971年成立。該公司是世界上最早掌握全復(fù)合材料通用飛機(jī)技術(shù)的廠商之一，擁有完整的先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、批量生產(chǎn)、質(zhì)量檢測(cè)能力，復(fù)合材料飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。截至目前，該公司累計(jì)生產(chǎn)各類通用飛機(jī)3500架，主要包括G109滑翔機(jī)／動(dòng)力滑翔機(jī)、G115和G120系列單發(fā)活塞并列雙座全復(fù)合材料高性能教練機(jī)，特技運(yùn)動(dòng)飛機(jī)。

2000年以來(lái)，為了獲得更好的發(fā)展，格羅伯宇航致力于研發(fā)高端通用飛機(jī)產(chǎn)品，包括G140TP四座單發(fā)渦槳高檔私人飛機(jī)、G160六座單發(fā)渦槳私人公務(wù)機(jī)和G180 SPn全復(fù)合材料新技術(shù)輕型噴氣公務(wù)機(jī)。G180推出后市場(chǎng)反映非常好，因此重點(diǎn)發(fā)展，先后生產(chǎn)出四架試飛原型機(jī)，原計(jì)劃于2008年年底通過(guò)適航認(rèn)證并交付用戶。雖然SPn飛機(jī)接近研制成功，但是由于公司倒閉，其發(fā)展前景堪憂。

筆者由于工作關(guān)系，平時(shí)很關(guān)注格羅伯公司及其飛機(jī)產(chǎn)品的發(fā)展情況。2007年，在美國(guó)試驗(yàn)飛機(jī)協(xié)會(huì)(EAA)AirVenture航展上還參觀了SPn飛機(jī)實(shí)物，深深為其先進(jìn)設(shè)計(jì)所吸引。出于對(duì)SPn飛機(jī)的喜愛，筆者寫下這篇SPn飛機(jī)的介紹文章。

創(chuàng)最短紀(jì)錄的研制時(shí)間

當(dāng)前世界各種噴氣公務(wù)機(jī)中，輕型噴氣公務(wù)機(jī)所占比例最大。但是，當(dāng)前市場(chǎng)上的輕型噴氣公務(wù)機(jī)產(chǎn)品多采用傳統(tǒng)的鋁合金材料機(jī)體，綜合性能不是很理想。因此，格羅伯宇航公司在經(jīng)過(guò)市場(chǎng)研究之后，決定開發(fā)先進(jìn)技米全復(fù)合材料輕型噴氣公務(wù)機(jī)，搶占世界輕型噴氣公務(wù)機(jī)市場(chǎng)。

2004年初他們開始研制工作，僅用了15個(gè)月的時(shí)間就研制出第一架原型機(jī)，并在2005年6月的巴黎航展上展出。同年7月首飛，創(chuàng)造了噴氣公務(wù)機(jī)研制歷史上的紀(jì)錄。2006年9月，第二架原型機(jī)首飛，11月在進(jìn)行高速通場(chǎng)試飛科目時(shí)，由于升降舵抖振而失事墜毀。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)改進(jìn)后，2007年2月第一架原型機(jī)恢復(fù)試飛。第三架原型機(jī)于2007年10月首飛。從2007年年底開始進(jìn)行全機(jī)疲勞試驗(yàn)，模擬84000飛行小時(shí)和51000個(gè)起落，以及28000小時(shí)和170000個(gè)起落的增壓／卸壓循環(huán)。2008年8月第四架原型機(jī)首飛。此時(shí)已獲得了大約120架的定貨(飛機(jī)售價(jià)約730萬(wàn)美元)。如果試飛順利，將在2009年上半年取得歐洲和美國(guó)適航局的型號(hào)合格證并開始交付用戶。但由于格羅伯公司破產(chǎn)，這個(gè)項(xiàng)目目前基本停止了。

先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和制造工藝

SPn飛機(jī)是一款新技術(shù)高性能輕型噴氣公務(wù)機(jī)，機(jī)身和機(jī)翼都采用碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，采用鋪層、高溫固化工藝。全復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)重量輕、強(qiáng)度高、剛性好，外表非常光滑，可保證飛機(jī)具有出色的氣動(dòng)性能，機(jī)體壽命長(zhǎng)，可達(dá)28000飛行小時(shí)以上，耐腐蝕，抗疲勞裂紋，維修性好。由于采用全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，機(jī)體零部件數(shù)量?jī)H有110項(xiàng)。相比之下，金屬結(jié)構(gòu)的同類型飛機(jī)大約有14000項(xiàng)。

由于采用全復(fù)合材料結(jié)構(gòu)等先進(jìn)技術(shù)，與傳統(tǒng)機(jī)型相比，它具有多種優(yōu)勢(shì)。飛行性能非常突出，裝載6名乘客情況下的航程可達(dá)到3334千米。舒適性極佳，客艙內(nèi)部尺寸大于多數(shù)同類機(jī)型。最新技術(shù)的先進(jìn)綜合航電系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單駕駛。具有類似渦槳飛機(jī)優(yōu)異的短距起降性能，可在簡(jiǎn)易場(chǎng)地(草地、砂石路面跑道)起降，使用性能大大優(yōu)于同類飛機(jī)。

從外形上看，SPn飛機(jī)由于沒有金屬結(jié)構(gòu)飛機(jī)的大量鉚釘，機(jī)體表面非常光滑，整架飛機(jī)精致漂亮，靈動(dòng)飄逸，與其說(shuō)是一架飛機(jī)還不如說(shuō)是一件藝術(shù)品。

飛機(jī)氣動(dòng)力設(shè)計(jì)采用常規(guī)的下單翼布局，雙后掠角梯形機(jī)翼，前緣有轉(zhuǎn)折。機(jī)身末端下部有兩片后掠腹鰭／導(dǎo)流板，用于增強(qiáng)俯仰穩(wěn)定性。為避免破壞機(jī)身整體承力結(jié)構(gòu)，同時(shí)保持內(nèi)部客艙尺寸最大，機(jī)翼布置在機(jī)身底部。流線形機(jī)身，駕駛艙前部安裝左右兩塊大尺寸風(fēng)擋，內(nèi)部視界非常好。中部客艙段截面形狀近似四角修圓的矩形，大直徑圓弧頂部，兩側(cè)為略微外凸的圓弧線，底部修平。機(jī)身尾段下部大角度收縮?？团搩蓚?cè)各有七個(gè)大尺寸矩形舷窗，為乘客提供良好的外部視野，同時(shí)可有效實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光自然照明。

后機(jī)身兩側(cè)用吊掛安裝發(fā)動(dòng)機(jī)短艙，發(fā)動(dòng)機(jī)短艙位置較高，在整個(gè)飛行包線內(nèi)都能有效避開機(jī)翼擾流和機(jī)翼上脫落的小冰塊。動(dòng)力裝置為兩臺(tái)威廉姆斯FJ44-3A小推力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)推力12.54千牛，推重比為0.41。全權(quán)限數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)(FADEC)，大大簡(jiǎn)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的操作使用，能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)，快速控制，提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率。

采用機(jī)翼整體油箱?？傒d油量為2594升。兩側(cè)機(jī)翼上部重力加油口，選裝單點(diǎn)壓力加油系統(tǒng)。在正常飛行期間，由兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上主引射泵供油。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)還各有一臺(tái)電動(dòng)離心式增壓泵，用于提供起動(dòng)壓力并作為主燃油泵的備份。左右外翼油箱內(nèi)的燃油分別由其內(nèi)部安裝的引射泵輸送到各自的輸油箱／艙。兩側(cè)燃油可以通過(guò)交輸閥相互輸油。在后機(jī)身內(nèi)左右發(fā)動(dòng)機(jī)供油管路上安裝有切斷閥，在發(fā)動(dòng)機(jī)起火等情況下，切斷燃油供應(yīng)。兩側(cè)機(jī)翼靠近翼尖位置有單獨(dú)的通氣油箱，內(nèi)部連接正壓，負(fù)壓泄壓閥的通氣管與外部大氣連通。

飛機(jī)具有良好的操縱性能，采用常規(guī)手動(dòng)操縱系統(tǒng)。配裝完善的航空電子設(shè)備，包括兩套航向姿態(tài)基準(zhǔn)系統(tǒng)(ADAHRS)、多模式甚高頻／通信／導(dǎo)航／甚高頻全向信標(biāo)(VOR)，儀表著陸系統(tǒng)(ILS)數(shù)字式無(wú)線電臺(tái)、測(cè)距器(DME)、雷達(dá)高度表、s模式應(yīng)答機(jī)、空中交通警告和防撞系統(tǒng)(TCAS)II、增強(qiáng)型近地告警系統(tǒng)(EGPWS)／地形提示和告警系統(tǒng)(TAWS)(A級(jí))、應(yīng)急定位發(fā)射機(jī)(ELT)等設(shè)備。

氧氣系統(tǒng)容量為0.91立方米，包括機(jī)組人員使用的快速插接式，帶有可拆卸護(hù)目鏡的可調(diào)氧氣面罩，乘客快速拋放氧氣面罩，這些面罩安裝在客艙每個(gè)座椅上方的頂棚和衛(wèi)生間頂棚上。機(jī)翼前緣和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口發(fā)動(dòng)機(jī)引氣防冰，主駕駛風(fēng)擋、空速管、總溫探頭，結(jié)冰傳感器和迎角傳感器使用電加熱防冰。

液壓收放采用前三點(diǎn)起落架，全部裝單輪。搖臂式主起落架向內(nèi)收，支柱外側(cè)由艙門封閉，機(jī)輪艙位于中機(jī)身下部，機(jī)輪外側(cè)沒有封閉艙門。前起向前收，左右兩塊艙門整流罩，機(jī)輪可操縱轉(zhuǎn)向。為了滿足在簡(jiǎn)易場(chǎng)地上的起降要求，選裝了加強(qiáng)的起落架支柱和大尺寸機(jī)輪／輪胎。

簡(jiǎn)潔舒適的飛機(jī)內(nèi)艙

大型堵塞式艙門位于機(jī)冀前部機(jī)身右側(cè)，艙門上帶有一體的登機(jī)梯，在艙門打開時(shí)自動(dòng)向下展開。

座艙內(nèi)裝飾系統(tǒng)由奧地利保時(shí)捷公司設(shè)計(jì)，使有限的內(nèi)部空間得到充分利用，布局簡(jiǎn)潔流暢。

采用典型的座艙布局：駕駛艙兩名駕駛員，客艙兩組俱樂部布局8個(gè)座椅，前后相對(duì)的兩個(gè)座椅之間有折疊桌板，客艙前部右側(cè)正對(duì)艙門位置布置洗手臺(tái)(衛(wèi)生間)和衣柜。還可選擇6座公務(wù)布局。模塊式內(nèi)飾包括兩個(gè)可拆卸的加強(qiáng)框，安裝在滑軌上的座椅和壁柜，能夠?qū)崿F(xiàn)客運(yùn)、客貨混合、全貨運(yùn)或空中醫(yī)療救護(hù)布局的快速更改，醫(yī)療救護(hù)型安裝兩副擔(dān)架和四個(gè)醫(yī)護(hù)人員座椅。

客艙裝有四個(gè)110伏的電源插座，駕駛艙和衛(wèi)生間各一個(gè)。霍尼韋爾OvationC系列客艙娛樂系統(tǒng)可滿足乘客休閑娛樂的要求。接近機(jī)翼前緣的機(jī)身兩側(cè)有應(yīng)急出口。主行李艙是單獨(dú)的，位于機(jī)翼后部機(jī)身左側(cè)，行李艙門位于發(fā)動(dòng)機(jī)短艙下部，行李艙可裝載大尺寸物品。

駕駛艙采用最新的霍尼韋爾Primus Apex綜合航空電子系統(tǒng)，具有出色的駕駛艙人機(jī)工程學(xué)界面，操作非常簡(jiǎn)便，大大降低了飛行員的工作負(fù)荷。安全可靠性極佳，可實(shí)現(xiàn)一名駕駛員駕駛。自動(dòng)駕駛儀可控制飛機(jī)自主飛行，飛行管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)性能的最優(yōu)控制。先進(jìn)導(dǎo)航和通信系統(tǒng)可保障飛機(jī)實(shí)施全球(大部分區(qū)域)飛行。駕駛艙儀表板布局為：正副駕駛員前方的兩個(gè)15英寸主顯示器和中央?yún)^(qū)域上下布置的兩個(gè)10英寸多功能顯示器。采用兩側(cè)中央駕駛盤形式，上面安裝一些控制開關(guān)，按鈕。

責(zé)任編輯闞南