日蚀550,世界最轻喷气公务机升级归来

打开文本图片集

2014年，升级后的日蚀550再次成功打入公务机市场，这款飞机的前身是日蚀500-世界上第一款甚轻型喷气公务机。从日蚀500到日蚀550，整个研制过程历时16年，耗资约14亿美元，这在世界公务机研发史上堪称经典。

日蚀发展之路

沃恩.拉伯恩是日蚀航空公司（简称“日蚀航空”）的创始人。成立公司之初，他便有一个梦想，就是设计一款能大批量生产的甚轻型喷气公务机。为了圆这个梦，他开始了艰难跋涉，并最终推出日蚀500。

日蚀500在研发过程中碰到了很多问题，其一开始拟采用的威廉姆斯EJ22发动机，虽然推力十足，可达770磅，但却总是出现各种故障；此外，机上灭火器罐特别容易泄露，常常导致发动机机箱与高腐蚀性的三溴化磷接触：Avidyne组件也无法与Avio系统良好兼容；防冰系统不能满足原先的配置要求；无法使用仪表着陆系统自动进场着陆：安装孔附近的风挡玻璃容易出现破裂：自动油门无法工作；机轮容易磨损；飞机无法飞入已知结冰层，等等。麻烦虽然较多，但日蚀航空一直在努力克服，不断攻克难关，客户们对日蚀航空也颇具信心，订购热情不减。

最终，日蚀500的订单数量突破了2000大关。从2005年年底到2008年中期，日蚀航空陆续交付了260多架日蚀500。虽然这些交付的飞机并不能完全实现最初的设计要求，但购机者们非常有耐心，他们期待日蚀航空可以在日后提供改进方案。

就在日蚀航空满怀信心，准备大干一场时，一场突然而至的经济危机让一切变成了泡影。2008年11月，由于资金不足，日蚀航空被迫起动破产程序，并于次年进行破产清算。2009年，日蚀500停止了交付，大量未生产订单被迫终止，一些原本想投资日蚀航空的人也开始望而却步。

就在这时，有一个人抓住了机会。他就是梅森·霍兰德！他看到了日蚀航空和小型喷气公务机的巨大价值和发展前景。2009年中期，霍兰德联合其它几个投资者重新组建了日蚀宇航公司（简称“日蚀宇航”）。不久之后，西科斯基飞机公司也入股了该公司。这一系列变化重新点燃了许多人对日蚀公务机的希望。

霍兰德和沃恩·拉伯恩一样，他们都梦想制造一款甚轻型喷气公务机。这款飞机可以在41000英尺（12496.8米）的高度飞行，巡航速度超过大多数涡桨发动机飞机，可以达到100节；每小时的燃油量控制在350磅（158.75千克）以内。但与拉伯恩不同的是，霍兰德对飞机的系统性能和安全性要求更高，并且两人在公司的经营理念上也存在很大差异。拉伯恩经营日蚀航空时采用的是生产率高、回报率低的商业模式，霍兰德则对此不以为然，他认为这种模式不适用于航空领域，很难维持日蚀宇航的正常运转。霍兰德认为，日蚀宇航要想实现正常盈利，就必须将飞机的售价提高约50%。

公司易主，经营理念调整，对飞机性能要求的提高，自然引出新一代改进机型，于是日蚀550也就应运而生了：它不仅要满足日蚀500最初的设计要求，还要增加更多新的功能，从而可以理所当然地提高售价。

结构和系统

日蚀550拥有速度更快的航电处理器，支持Avi0 2.7综合集成航电系统；采用了多层玻璃风挡、防滑刹车系统、双模式飞行管理系统、自动跟踪监视广播和备用仪表系统；还实现了飞机可飞入已知结冰层的设计初衷。

日蚀500的生产编号都在500-02xx范围内。这一部分飞机都将会在拥有FAR-145维修资质的日蚀宇航MRO进行改装，在获得补充型号合格证以后，改装成日蚀550。而后续生产的日蚀550将从550-1000开始编号。

日蚀航空破产时，留下了一些库存机身以及一些由日本富士重工业株式会社制造的机翼。现在，日蚀宇航仍然在使用这些库存机身和机翼来组装飞机，这大大降低了公司的生产成本。

日蚀500和550的机身均采用了高强度半硬壳式铝结构；飞机的附属结构，如雷达罩、整流罩和地板，则多采用复合材料。日蚀500只是在风挡周围喷涂了风挡框，而日蚀550则增加了铝材质风挡框，并对表面进行了抛光处理，涂覆了透明聚氨酯。在连接飞机的结构组件时，日蚀550不仅使用了传统机械紧固件，还使用了创新型搅拌摩擦焊工艺。如此一来，金属和金属、金属和复合材料之间的连接性大大改善：接缝和紧固件之间的间隙变小，填充物的需求量变小；生产公差更小，后期的修剪修整工作也大大减少。在外部喷漆流程方面，日蚀宇航采用两步走。第一步依次涂底漆、条纹、强调色和图案；第二步涂清漆。两步走可以保证飞机外部表面达到良好的平滑及反光效果。从材料的选择、生产工艺和流程的改进上就足以看出日蚀公务机五年来的巨大进步。

日蚀550的另一个巨大改进是飞机维修性能的提高：实现了满足《ATA MSG-3预定维修大纲制订文件》要求的设计初衷。举个例子来看，日蚀500的前设备舱检修门采用了密封设计以避免潮湿环境对前设备舱的影响，但是如果要执行系统电池、蒸汽循环空调压缩机和其它系统检修，就必须拆下检修门，待检修结束之后，又要重新密封。检修流程并不复杂，但检修完成后等待密封剂固化需要24～48个小时，耗时严重，飞机在这段时间不得不处于闲置状态。对此，日蚀550采用了点胶工艺，避免了由于检修造成的飞机闲置。再举一个例子，日蚀550外部均采用了不锈钢螺丝来连接面板和部件，紧固件的安装也是在飞机喷漆之后，这样可以有效避免紧固件更换对飞机表面涂装的损伤。

日蚀550客舱容量为160立方英尺（4.53米3），主入口高3.9英尺（1.19米），宽1.9英尺（0.60米），由两个半蚌壳式舱门组成。两侧各有三扇高14.3英寸（0. 36米），宽10.4英寸（0.26米）的窗户。右侧机翼上方有一个宽2 2英尺（0.67米），高1.7英尺（0.52米）的安全出口。舱内正常可以设有三个交错排列的座椅：右侧两个，左侧一个；当然还可以选装一个座椅，但空间相对狭窄。座椅靠背均可以折叠，以方便乘客上下以及装载行李物品。飞机内部可以装载26立方英尺（0.73米3）、260磅（117.93千克）的行李，利用11点行李网兜固定在客舱座位的后方，外部没有设置行李舱。内饰采用了顶级皮革座椅、高级木质装饰以及奢华家具，在轻型喷气公务机中非常抢眼。

驾驶舱内设有两个飞行员座椅，采用5点式安全带进行高度、轨道和倾斜度的调整。驾驶舱空间狭小，但是右侧座椅可以临时向后调出4.5英尺（1.37米），以方便飞行员入座。驾驶舱采用了Avio综合航电系统，这也是日蚀550最大的竞争优势。该驾驶舱的主要组件包括电子飞行仪表系统、双模式飞行管理系统、数字化飞行控制系统、自动俯仰配平系统、自动油门等，还包括其它航电功能和机身系统功能，如失速保护、发动机火警、防火墙关闭和灭火器激活、座舱增压控制、起落架警告、燃油管理、温度控制和襟翼控制等。

日蚀550由前设备舱内的两个200A. 28V直流起动发电机和两个容量为22Ah.电压为24V直流电池供电。起动/系统电池本来放置在飞机尾部。但是，日蚀航空在2003年将飞机发动机从超轻型威廉姆斯EJ22更换为PW610F涡扇发动机，从而导致机体重心转移。为了抵消重心的偏移，机尾的电池被移到了飞机前部。如果只使用电池起动飞机，温度需高于5℃。一旦低于此温度就必须使用地面电源车。此外，如果飞机电池存放在低于-15℃的温度条件下，使用前必须对其进行加热。每块电池都配有加热垫，当外界大气温度低于lo℃时，加热垫就会激活。未来，在技术日渐成熟以后，日蚀550有望使用更强大的电池，如锂电池。

此飞机的供电分配系统共有六条总线，分成左右两侧，包括127个电子开关、自动控制装置和自动减载装置。在飞机起动时，两块电池用作起动/系统电池；当主线上的电力负荷发生变化时，这两块电池则用作调压器，以降低电压突变的影响。

燃油系统容量为1682磅（762.94千克），加油口设在左右翼梢。增压和传输射流泵分别由发动机燃油泵和增压泵的动力流驱动，为发动机提供燃油。长寿命的无刷电动增压泵在发动机起动和油箱间油料交叉传输时，为其提供燃油。当贮槽中的燃油量过低时，电动增压泵依然可以工作，它还可以作为增压射流泵的备用泵。在飞机飞行过程中，必须为燃油系统添加防冰剂。

主飞行控制系统采用机械式控制：左右侧杆控制副翼和升降舵，脚踏板控制方向舵。副翼没有安装伺服系统和弹簧片，所以在速度较高的时候，横向控制力相对较大。不过脚踏板力很舒适，即便在一个发动机不工作的状态下，踏板力也很适中。

无刷直流电动机可提供三轴配平。升降舵和方向舵都有配平片；副翼有弹簧偏置配平系统。发动机安装在纵向中心线的附近，在所有重量和配置状态下，修正表速都低于失速速度。声音报警系统和自动推杆器会提供迎角/迎角率失速保护。

三位式富勒式襟翼（爬升0°、起飞17°、着陆34°）的动力是由不对称保护的左、右线性电动执行器提供的。

日蚀550拥有双区域环境控制和全自动、8.3 psi（5.72千帕）增压系统，其在海拔41000英尺（12496.8米）高度下的客舱高度为8000英尺（2438.4米）。其蒸汽循环空调系统比日蚀500功能更强大，重量也更轻。驾驶舱和客舱各有独立的蒸发器。当飞机爬升到29000英尺（8839.2米）时，空调系统将自动关闭，当高度下降到28000英尺（8534.4米）时，空调系统将自动开启。

应急供氧系统由22立方英尺（0.62米3）的容量瓶、飞行员插筒管式氧气面罩和五个乘客用下拉式氧气面罩组成。当客舱高度超过14000英尺（4267.2米）时，乘客氧气面罩将自动掉落。

起落架由电控制、电驱动。主支架后缘的几何连杆结构可以保证飞机平稳接地。日蚀550采用了高度紧凑、轻量级、左右液压动力包防滑刹车系统。它也是第一架使用该专利技术的飞机。放下起落架时，动力包并不会立刻激活；踩下刹车踏板，机轮上有重量之后，动力包才会激活，整个过程只需要O.l秒。如果机轮出现锁死，防滑刹车系统控制计算机会通过分析GPS的地面速度、车轮转速、车轮上的重量等数据来激活刹车线里的泄压阀。当滑行速度低于10节时，刹车系统会自动失效。

日蚀550在防火方面也有创新，其采用了PhostrEx三溴化磷灭火系统。三溴化磷高效环保，不会破坏臭氧层。但是，三溴化磷腐蚀性很强，会损伤人体和发动机。不过，用清水冲洗三溴化磷可以迅速使其水解成磷酸和溴化氢。

飞行感受

我们和日蚀宇航的飞行试验主管兼首席试飞员杰瑞·钱伯斯一起登上了编号为550-0264的日蚀550飞机。该飞机是早先生产的日蚀500，后来又在公司的MRO取得了补充型号合格证，改装为日蚀550。

当天，室外温度为28℃。不过在发动机起动之前，我们已经通过地面电源车对内部空气进行调节，所以飞机内部温度非常舒适。

这款日蚀550采用了更重的风挡玻璃、更高品质的内饰，并采用了定制涂装以及其它的选装项，重量仅比原先的日蚀500重了29磅（13.2千克）。当仅有一名飞行员时，该机的基本使用重量为3956磅（1794.4千克），高出基本配置重量132磅（59.9千克）。如果机上搭载两人及1145磅（519.4千克）燃油，停机重量为5300磅（2404.0千克）。

钱伯斯完成了起飞前检查之后，使用Avi0 2.7航电系统进行配重计算。我则阅读相关参数，飞机抬前轮速度为85节；5000英尺（1524米）高度时的速度为101节；双发全开条件下，起飞高度为50英尺（15.24米）时，起飞距离为3681英尺（1121.96米）。阿尔伯克基当地的海拔高度为5355英尺（1632.2米），外部大气温度为28℃，飞机起飞重量为3956磅（1794.4千克）时，飞机襟翼和起落架收回时飞机的爬升坡度为2.0%。

发动机起动程序非常简单，只需要将顶部板上的旋钮从“off”位置旋转到"start/run”位置即可。此后FADEC （Full Authority DigitalEngine Control，全权限数字式发动机控制）会自动打开燃油增压泵，关闭客舱循环空气供给，重新配置供电系统，为起动发电机输送电力。

我们切断地面电源车后，滑行到21号跑道。21号跑道的可用长度为7660英尺（2334.8米）。滑行过程中，我们使用多功能显示器上呈现的电子机场图进行导航。机场图尺寸较大，且位于多功能显示器的左侧，如此一来，发动机指示和机组警告系统（EICAS）就只能放在多功能显示器的右侧，脱离了飞行员的直接视野范围。因此，我们建议将EICAS移动到多功能显示器的左侧，将电子图移动到右侧。

起飞加速度适中，旋转俯仰控制力很轻，低速时操纵均衡性良好。当速度超过170节时，虽然俯仰控制力依然很轻，但是滚转控制力明显增大。建议通过增加伺服系统或弹簧片来减小高速状态下的滚转控制力。

在起飞、最大持续速度和最大巡航速度下，日蚀550的油门杆不设置卡位。这就要求飞行员随时关注发动机仪表并随时调整推力状态。未来，如果日蚀550能使用自动飞行模式，飞行员就无需这么辛苦了。

爬升过程中仅有两个垂直模式可供选择——等效空速控制和俯仰控制。Avi0 2.7综合系统会自动依据载荷重量和外界大气温度在主飞行显示器上设置一个速度误差。但是外界空气温度的变化会导致误差速度和等效空速发生变化，所以自动驾驶仪捕捉的是机头的姿态。我们认为应为飞机增加垂直速度控制模式，以消除自动驾驶系统的俯仰振荡。垂直速度控制模式不仅可以让飞行员手动更改爬升率，还可以保持飞机的预定爬升速度。

飞机爬升到40000英尺（12192米）以后，我们开始向西飞行，并将速度设置为最大巡航速度。在标准大气下，飞机重量为4984磅（2260.7千克），巡航速度为344节，燃油量为每小时372磅（168.7千克）。但飞行手册上则注明在同样条件下，最大巡航速度可达到357节，燃油量为每小时366磅（166.0千克）。不过当天该高度层风速为70节，所以巡航性能可能受到了气流的影响。

日蚀550的另一个优点是安静。在笔者所乘坐过的所有轻型涡轮发动机飞机中，日蚀的噪声最小。乘客在客舱内可以彼此低声交谈。测量参数显示它的噪声指标低于飞鸿100：几个乘坐者都觉得它的噪声应该也低于入门级的奖状。

而后，我们返航阿尔伯克基，并进行陡降。陡降采用了飞行导航系统的高度变化模式（ALG CHG），该模式会将飞机的下降角控制在3°以内，飞行员可以利用飞行导航面板上的俯仰控制轮来改变垂直速度。

在下降时，钱伯斯故意让飞机超出了3°的默认范围，来测试自动油门系统的自动速度保护功能。飞机一旦进入超速状态，自动油门系统就会介入，通过减小推力来稳定飞机的速度。同样的，如果飞机接近失速迎角，自动油门系统也会介入，通过保持最大连续推力来避免失速。

下降过程中，我们注意到Avio2 7航电系统没有耦合垂直导航功能，也缺少多垂直路径点的特征。不过，它可以为单一的垂直路径点提供垂直率参考。

为了进一步测试飞机性能，我们在15500英尺（4724.4米）做了一系列急转弯动作。飞机的操纵性能很好，俯仰操控力很轻、很舒适，但是在高速时飞机的滚转操控力较大。

我们还尝试在进近时，将飞机的起落架放下，襟翼开到最大，将飞机飞至失速状态，直到自动推杆器起动。整个过程的操纵性能很好，当我们拉低机头加速时，飞机会迅速恢复到稳定状态。

降落到阿尔伯克基DoubleEagle机场时，我们在目视气象条件下进行了两次仪表进近。第一次是对准22号跑道进行LNAV/VNAVGPS进近，第二次还是对准同一条跑道进行精密仪表进近。飞机的广域增强系统接收器也可以支持LPV进近，但是我们的飞行条件不支持此进近方式。

不论是使用飞行管理系统进近还是精密仪表进近，在进近过程的指引信息都非常清晰。但是，在我们放下起落架的同时，自动油门脱开了。而且如果断开自动驾驶，自动油门也会脱开。

在最后进近航段，只能手动调节推力。但是我们认为，不论是在飞行中的哪个阶段，自动油门系统都是降低飞行员工作负荷的最好办法，建议在此阶段增加自动油门功能。

返回阿尔伯克基Sunport机场后，我们目视对准26号跑道降落。飞机飞过跑道入口时，高度为50英尺（15.2米），此后宜将速度控制在比Vref慢8-16节，并应在1000英尺（304.8米）范围内着陆。

降落后，在飞机性能最高时进行急刹车。日蚀550的防滑刹车系统非常完美，刹车交替开启和释放，有效地防止机轮锁死。在整个飞行过程中，落地后的停车阶段最让人拍手称赞。

在离场1.8小时后，我们再次滑行回日蚀宇航的停机坪。

结论

日蚀550不管是从配置、功能还是表面处理工艺上都完胜日蚀500。Avi0 2.7航电系统为客户提供了很多功能，如全尺寸终端、进近和机场图、可选的合成视景、起飞和降落的数据计算以及电子检查单。Avio还支持XM卫星广播天气预报、独立集成待机显示组件和移动地图。该系统还提供了自动油门功能，虽然功能并不强大，但是可以提供自动低/高速保护。新增的防滑刹车更是本机的亮点，尤其是该飞机本身没有配置地面阻流片，其优势就更加突出了。

日蚀公务机的维护成本也很低。检修可以分为12月周期性检查（定检）以及24个月/300小时、36个月/600小时以及48个月/600小时飞行小时检查几种类型（以先到时间为准）。发动机热区的检视周期为1750小时，大检周期为3500小时。

不过日蚀550仍有很多方面需要改进。高精度的RNP导航程序需要增加多航路点导航和耦合垂直导航能力。在最重要的飞行阶段，即进近对准跑道，起落架和襟翼都打开时，建议使用自动油门功能。如果可以改进以上问题，日蚀550将会更具竞争性。

不过，日蚀宇航所面临的最大挑战恐怕并不是产品技术的改进，而是自2008年经济危机之后，轻型涡轮发动机飞机的销量一直处于下滑状态。2013年只有奖状野马、奖状CJl.飞鸿100，空中国王90实现了交付，总交付数量仅为228架，还不足2008交付量的一半。

纵观轻型涡轮发动机飞机市场，从产品价格上看，日蚀宇航并不处于优势地位。十年前日蚀500的价格只是奖状野马的一半，但现在日蚀550的售价已经超过300万美元，几乎为十年前的两倍，与其竞争对手奖状野马（350万美元）、TBM 900（370万美元）、飞鸿1∞（420万美元）非常接近。但是这些竞争对手的航程更长，有效载荷也更大，在单发失效情况下爬升性能也更优越，这不禁让人更担忧日蚀公务机未来的销售前景。

不过日蚀宇航并不认为日蚀550处于竞争劣势，公司称日蚀550不仅是最便宜的双涡轮发动机公务机，在同类型涡轮发动机飞机中日蚀550的运行成本也是最低的，每小时飞行仅耗费800～1000美元。同时，日蚀公务机也保持了良好的安全记录，不论是日蚀500还是日蚀550，到目前为止，都没有发生过致命性事故。

总的来讲，日蚀公务机具有很多优点，但它未来的发展之路依然充满艰辛。

推荐访问:喷气 最轻 归来 升级 日蚀