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，每一個環節都是冗長困難的。很多機型甚至整個企業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。與傳統的鋁材構架比較，碳纖維的優點很多，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，在無數的運動和狀態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。這個顯示屏是發動機系統的組成部分之一，而這個發動機系統正是Liberty XL2先進設計的核心。

打開發動機蓋你會看到一個體積不大的四缸活塞風冷航空發動機，這臺大陸IOF-240B 發動機最大馬力125匹，在私人飛機中算是很小的，比較來說賽斯納172SP的發動機是180馬力，而西銳SR22則高達310馬力。但這小小的發動機里卻暗藏乾坤，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動機控制系統(Full Authority Digital Engine Control – FADEC)。FADEC的概念是用電腦取代飛行員來執行監視和控制發動機的任務。裝備有FADEC的發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據采樣，安裝在發動機和駕駛艙之間的兩部電腦對這些數據進行分析，然后依據分析結果來自動控制噴油量，點火時機等的一切發動機運作機制。 copyright 123456

在傳統駕駛艙里飛行員要通過三到四個控制桿來操作發動機，不僅任務繁重精準度也遠不及電子系統。安裝了FADEC后，駕駛艙里的發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動機的時機，只要轉動鑰匙電腦系統從打火到注油一氣呵成。FADEC油門桿和發動機油門之間其實沒有了任何直接聯系，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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