第二節　小型航空器

1. 小型航空器的判斷標準是什么？有什么技術特征？

2. 小型航空器的應用前景如何？

一、小型航空器介紹

2~6座的小型飛機是通用航空器市場中所占份額最大，也是最為活躍的一個部分，多數集中于經濟發達的北美和西歐等地。制造商主要為小型獨立公司，通常僅生產很少的幾種飛機型別及衍生型別。這類飛機價格便宜，主要為私人擁有，少部分用于執行專門任務。常見的用途有私人飛機、教練、游覽／觀光／行政、航空運動、特技飛行、森林巡邏與執法等。此外，不少個人也自己制造這一級別的飛機。美國實驗飛機協會（EAA）在威斯康星州奧什科什城舉辦的一年一度的“空中冒險”通用飛機展是這一級別通用航空器的盛會。

（一）小型航空器的定義及分類

在我國相關適航規章中，對小型航空器有專門的界定，它是指包括單發飛機、旋翼機以及實施定期載客飛行且最大起飛全重不超過5700千克和實施非定期載客或全貨機運輸飛行且最大商載不超過3400千克的多發飛機的總稱。其中，實施非定期載客運輸飛行的小型航空器的旅客座位數量（不包括機組座位）不超過30座。

小型航空器按照航空器的構型特征可以分為固定翼飛機、旋翼機、滑翔機、自由氣球和飛艇等。按照重量、載人數量等來區分又可以劃分為超輕型、輕型運動、甚輕型、初級類和CCAR-23/27部小型航空器[也即CCAR-23部正常類、實用類和特技類飛機（不含通勤類），CCAR-27部正常類直升機]，具體劃分依據見表2-1。

從表2-1按重量和載人數量來劃分的小型航空器的分類可以看出，每類航空器僅給出了重量和載人數量的上限，并沒有給出下限，也即它們之間基本是包含關系，低重量級別的航空器也屬于高重量級別航空器的范疇。

（二）主要技術特點

這一級別的航空器主要采用常規布局。除去鉆石公司的DA-42“雙子星”采用雙發下單翼布局外，小型飛機基本上都裝一臺活塞發動機。歐美主要活塞航空發動機廠商的產品全部為水平對置發動機，僅東歐國家有少量直列發動機及星形發動機型號。為滿足不同級別飛機的需要，水平對置發動機主要有4缸、6缸兩種形式。由于主要的小型飛機制造商均為美國公司，故主要的活塞發動機公司僅有：泰萊達因大陸（Teledyne Continental Motors）和德事隆·萊康明公司（ Textron Lycoming）。為滿足水對置活塞發動機冷卻需要，這一級別小型飛機的顯著特征是在機頭開有兩個冷卻氣進口，螺旋槳為2葉或3葉可調螺距螺旋槳。

小型飛機單發機型布局主要有以下兩種：上單翼和下單翼布局。其中，上單翼機型多數帶有撐桿，起落架不可收放，部分機型起落架沒有整流罩，或起落裝置為浮筒；下單翼機型根據飛行速度和機翼厚度，起落架分為可收放和不可收放兩種，不可收放的起落架基本都配有整流罩。但整體上，下單翼機型性能優于上單翼機型。通常大多數小型飛機為前三點式起落架，也可采用后三點式起落架。尾翼為傳統的“十”字形尾翼或“T”形尾翼。

由于賽斯納占據競爭優勢地位并采用了上單翼布局，除去少量簡易型上單翼飛機外，很少有其他上單翼機型。主要競爭對手均采取下單翼布局，并通過良好的氣動布局以獲得更好的飛行性能。如卷云設計公司和Columbia公司的機型。而鉆石公司的機型則介于超輕型飛機和小型飛機之間，也實現了差異化。也有部分機型采用其他布局，如部分小型水上飛機將發動機裝于機背。此外還有少數型號將發動機裝于“T”形尾翼的前端，如Seawind 300C飛機。

小型飛機的座艙通常為并列座椅，這樣可以方便地安排2、4、6座，同樣并列座椅也適合作為民航初級教練機的使用需要，但也有部分簡易機型采用串列座椅。

部分機型設計有行李艙，如DA-42，由于其獨特的雙發布局空出了機頭，故將這一空間設計為行李艙，此外該機還在座艙后設有另一個行李艙。卷云設計公司的SR22則將行李艙設于座艙后部，值得注意的是其行李艙具有單獨的艙門。

由于小型飛機的一個主要用途是作為民航機的初級教練機使用，故航電系統界面逐漸接近民航機面板風格。目前，部分小型飛機也開始使用大屏幕彩色液晶一體化航電儀表系統，如賽斯納飛機公司1997年重新推出的“新一代”通用飛機開始使用大屏幕彩色液晶航電儀表系統（圖2-4），這直接導致競爭對手的跟風行為。鉆石公司DA-40/42及卷云設計公司SR20/22等主流機型均采用了先進的液晶一體化航電儀表系統。

（三）小型航空器的應用

從前述對小型航空器的定義可知，小型航空器按照重量、載人數量等來區分又可以劃分為超輕型、輕型運動、甚輕型、初級類和CCAR-23/27部小型航空器。其中，初級類航空器是一種設計和制造相對簡單，僅限于娛樂和私人使用的航空器，具有投入不大、價格低廉、使用維護簡單等特點。隨著經濟和航空制造業的發展，初級類航空器在飛行培訓、農林作業、航空物探、航空攝影、宣傳廣告等通用航空領域和個人用途、航空體育等方面有較大市場。

1. 飛行員培訓

以北美為例，2005年，美國持有飛行執照的人多達60萬。要培養出這么多的飛行員，靠大型飛機進行培訓顯然是不經濟的，主要還是依靠小型飛機。此外，飛機制造商和部分經銷商也將飛行員培訓作為擴大銷售的主要手段之一。如賽斯納飛機公司在世界范圍內建立了包括225個飛行員中心在內的飛行培訓網。1977~2006年的20多年間，共培訓出40萬名左右的飛行員，極大地促進了飛機的銷售。

2. 專門作業飛行

專門作業包括: 農業（噴灑藥劑和播種等）、森林和野生動植物保護、航測（攝影、測繪、石油及礦藏勘探等）、巡查（管道、電力線和水渠的巡查等）、天氣控制（人工降雨等）、空中廣告等。

3. 休閑運動

私人航空，全世界用于休閑娛樂的小型飛機數以十萬計，培養了數十萬名飛行愛好者，并創造了巨大的市場空間。

4. 飛行員合格證書

美國聯邦航空局（FAA）頒發給新飛行員的合格證書分為不同的類別，這要根據飛行員筆試和飛行測試結果而定，筆試和飛行測試都是在FAA代表的監督下進行。目前一共有四種不同類型的飛行員合格證書，最新的一種是娛樂飛行員合格證書，另外三種是私人飛行員合格證書、商業飛行員合格證書以及航線運輸飛行員合格證書。值得注意的是，所有的飛行員到了一定時候都必須進行首次單飛。所有未來的飛行員都必須先從獲得私人飛行員合格證入手，然后再去獲取儀表等級證書。至于其他等級的證書，可以根據個人的生活方式或職業要求申請。

二、典型機型介紹

代表型號有中國航空工業集團有限公司的“小鷹”500，賽斯納飛機公司的賽斯納172/182/206，西銳飛機公司的SR20/SR22，鉆石飛機工業公司DA20/DA40，派鉑飛機公司的PA-34/PA-44。

（一）“小鷹”500

“小鷹”500飛機（圖2-5），是中國自主研發的輕型多用途飛機，該機是我國目前唯一按CCAR-23-R2進行設計、生產、試驗試飛和適航取證并開始交付用戶的4～5座輕型多用途飛機，具有完全自主知識產權。該機于2003年10月26日首飛成功，填補了我國通用航用在4~5座輕型多用途飛機生產制造領域的空白。

“小鷹”500飛機適應能力強，可以在20米寬、600米長的簡易跑道，凈空1000米的空域內安全起降，能抗12米/秒側風。飛機維護通道開暢，使用維護簡單。

“小鷹”500氣動采用常規布局，下單翼，全動平尾，單臺活塞發動機、螺旋槳驅動，前三點可收放式起落架。機身是全金屬半硬殼式結構，發動機罩、尾錐和座艙部分側蒙皮為玻璃纖維復合材料。封閉式非氣密座艙，前機身左右設置有兩扇向上開啟的蝴蝶門，門后設有應急窗。動力裝置采用美國萊康明公司6缸水平對置氣冷活塞發動機，功率191千瓦。螺旋槳選用美國哈策爾公司生產的全金屬恒速變距不可順槳的雙葉螺旋槳。

“小鷹”500在結構設計方面擁有自主知識產權，它的誕生將填補國內4~5座輕型飛機的空白，其綜合性能達到國外先進水平，可替代進口。這一機型可廣泛用于初、中級教練飛行，公務飛行和農牧林業、旅游、環保、巡邏、空中探測、攝影、航空俱樂部及軍、警對輕型多用途飛機的需求，也是私人購買飛機的理想機種。

“小鷹”500的主要性能數據見表2-2。

（二）賽斯納172“天鷹”

賽斯納飛行器公司是全球知名的通用航空飛機制造商，從1927年起便開始生產私人飛機。目前，賽斯納飛行器公司生產的小型飛機總量已經接近200000架，成為全球生產飛機數量最多的飛機生產商。賽斯納生產過的機型繁多，產品跨度大，從簡易的輕型運動類飛機到裝備兩臺渦扇發動機的豪華公務機都有涉及。但在眾多機型中，有一款機型對美國，甚至全球通航領域，都產生了極為重要的影響，那就是賽斯納172（圖2-6）。

賽斯納172“天鷹”系列是賽斯納飛機公司研制生產的4座單發活塞發動機輕型螺旋槳飛機，是美國賽斯納公司的經典之作，在美國常被用作飛行教練機、私人飛機和公務機。20世紀80年代，由于美國法律的限制，賽斯納飛機公司不得不全面停產賽斯納172，此時已生產了7萬架。1996年，在新法規的推動下，賽斯納重建單發活塞飛機的生產，按照FAR-23部標準對“天鷹”飛機進行改進設計后恢復生產，于1997年開始供應新一代“天鷹”飛機。4座位的172R、172S、182T、T182T飛機主要面向飛行學校和私人航空愛好者，172和182兩型飛機的主要區別在于選裝不同的發動機和螺旋槳，172為2葉，182為3葉。

它堅固耐用，性能優良，符合民航儀表飛行法規要求，容易駕駛和維護，起降場地要求很低，幾乎可在海拔3000米以下的任何一片稍平坦的地面起降，它的購買和使用成本與一輛高級轎車相似，全世界幾乎到處可以看到它的身影。

賽斯納172機翼為流線型單撐桿上單翼，常規懸臂式全金屬結構，尾翼則為懸臂式全金屬結構。機身為常規全金屬半硬殼式結構。后掠垂直尾翼和方向舵。起落架為不可收放前三點式。懸臂式彈簧鋼主輪支撐結構，可轉向前輪，帶有油-氣緩沖器。動力裝置采用萊康明公司水平對置發動機。座艙是兩排并列兩座的4座布局。吸能座椅，可承受載荷26g，駕駛員和前排一名乘客座椅安裝于一條座椅滑軌上，裝有兩套緊固栓，可上下調整和俯仰調整，其余座椅可俯仰調整。機載設備裝有聯合信號公司成套設備，包括帶有指點標接收機的雙通道通信/導航話音控制板、數字保密應答機和話音機內通話系統；下滑接收機、目視飛行規則GPS和自動駕駛儀。可選裝包括儀表飛行規則GPS、自動定向器和雙軸自動駕駛儀的成套導航設備。

在中國市場，賽斯納172飛機獲得了相當的成功。中國大多數的飛行培訓學校都曾購買過賽斯納172飛機。其中較為知名的有中國民航飛行學院、安陽航空運動學校和上海東方航空教育培訓有限公司。同時廣東省通用航空公司、中國遠大集團有限責任公司、廣東白云通用航空公司都曾購買過賽斯納172飛機。

賽斯納172的主要性能數據見表2-3。

（三）SR20/SR22

SR20/SR22是美國西銳設計公司（Cirrus Design Co.）采用活塞發動機的4座復合材料輕型飛機，該機是第一種裝備了失速改出降落傘的生產型通用飛機（見圖2-7、圖2-8）。SR20首架飛機于1999年7月交付用戶。西銳公司于2000年6月獲得SR20的生產許可證。SR22是SR20升級改裝后的產品， 2000年11月30日獲得FAA型號合格證。首架生產型機2001年2月交付。西銳公司仍在不斷改進升級SR22產品，2007年4月已推出SR22-G3型機。

R20飛機是一種小型活塞式飛機，采用下單翼設計，機身采用復合材料制造，可載4人，配備高明公司的航電系統，導航設備先進，操縱裝置為側桿方式，通過鋼索連接各操縱面，配平通過電動實現，是一種高度電子化的小型飛機。該機還具有獨特的整機降落傘系統，可以在緊急情況下保障機組生命安全。

SR22是在SR20基礎上的改進，它的翼展更大、實際載荷更大且巡航速度更快，此項改進毫無疑問地填補了此類飛機的市場空白。自2000年以來，SR22已經成為行業中最暢銷的機型，被用戶譽為“空中寶馬”。2007年4月，SR22的第三代機型（SR22-G3）面世再次震動了整個通用航空界。通過接近700項革新和系統改進，SR22-G3代表了西銳飛機公司成立以來在飛機的工程制造中最高的水平。

SR22裝230千瓦（310馬力）大陸IO-550-N發動機。2006年西銳飛機公司推出了渦輪增壓型SR22，使用帶有“龍卷風走廊”渦輪增壓器的大陸IO-550-N發動機。2003年以前SR22座艙標準配置是常規飛行儀表和1臺24.5厘米多功能顯示器，2003年后交付的SR22首次使用了艾維達因主飛行顯示器，后來成為了標準配置設備。2008年5月22日，西銳飛機公司與高明公司共同推出了一款新的“西銳視角”玻璃座艙系統，而艾維達因駕駛艙航電系統依然是標準配置裝備，客戶可自主選擇配置。

2011年中國航空工業集團有限公司（簡稱中航工業）旗下的中航通用飛機有限責任公司宣布，以公司合并的形式，收購美國西銳飛機公司100%的股權。西銳飛機公司實際上成為了一家全資中資公司。SR20飛機也在中航通用飛機有限責任公司的珠?；剡M行生產。

SR22-G3的主要性能數據見表2-4。