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天生一对——大棕熊飞机与Aerocet浮筒
发布时间:2018-05-20 10:18

天生一对——大棕熊飞机与Aerocet浮筒


前言

一年一度的美国Oshkosh EAA航展(又称飞来者大会)即将于2018年7月23日-7月29日召开,本次Quest飞机公司将有陆地大棕熊和水陆两栖大棕熊同时展出,届时欢迎联系我们预约参观体验大棕熊飞机!
 

现在,先让我们分享一篇文章让大家了解一下大棕熊水陆两栖飞机吧~文章作者是一位飞行员,他在去年的EAA飞来者大会上亲自乘坐了水陆两栖大棕熊飞机并写下了这篇文章。作者通过这次体验飞行充分了解了大棕熊水陆两栖飞机的设计制造背景,又详细记录了这次体验飞行的过程,并从技术层面对大棕熊水陆两栖飞机的性能进行了详尽的分析。相信通过这篇文章,一定会让您对大棕熊水陆两栖飞机产生浓厚的兴趣。
 

文章来源:Business&Commercial Aviation

原文作者:Fred George


 

一、初识大棕熊水陆两栖飞机

 

装了Aerocet浮筒的水陆两栖大棕熊飞机平稳着陆于温尼贝戈湖面的时候,心中不由生出的感慨,感觉这款飞机最初就是为了搭配这套浮筒而量身打造的一样。
 

而当我们见到大棕熊飞机的总设计师汤姆汉密尔顿先生后,他亲口证实了我们的想法。汉米尔顿说,在1998年他开始构思设计这款配载加拿大普惠PT6A-34发动机的多用途飞机时就考虑到以后同时兼顾水上运行。因此,他在飞机前部结构机舱舱壁和管状引擎架的结合点之间特意加了垫块,可用于直接换成浮筒的前部连接件。



汉米尔顿还是Aerocet公司的创始人,公司创立于1986年,如今已经成为了碳纤维浮筒设计的领先者。Aerocet最初位于华盛顿州的阿林顿,从波音和美国宇航局拿到了大额订单,专门制造复合导弹部件。生意稳定下来以后,他在1995年搬去了爱达荷州的普里斯特里弗。就在那个时候,他已经在潜心研究一款野外性能强悍的机型,用来替代老款单发涡桨飞机,能作业于亚洲、南美和非洲的传教组织任务。因此,大棕熊飞机应运而生。

 

汉米尔顿在最初设计这款机型时就想着要同时兼顾水上运行,因为他清楚,传统的铝合金材质浮筒重量太大,会产生更大阻力。海水的侵蚀和持续性的漏水更是很大弊端。
 

如果飞机要跟浮筒完美结合,浮筒就得使用复合材料。使用复合材料能让合成的轮廓模具制作更简单,还提高了空气动力性能和水动力性能。浮筒底部和侧面都没有露出来的焊接点,没有铆钉、没有接缝带来的额外水上阻力。当然,铝合金材质的浮筒也可以用合成的底部轮廓磨具,但是这其中的成本极高。



Aerocet的碳纤维结构允许浮筒底板的龙骨两侧呈双喇叭口形, 或凹形轮廓。内侧喇叭口形有浅的底部斜升角, 而外部喇叭口形有更深的底部斜升角。该特性有助于偏转水花和改善水动力特性。例如, 当飞机充分加速让机身向前滑行时,浮筒会产生较小的摩擦力。

 

汉米尔顿说Aerocet水陆两栖浮筒重380磅(172公斤),远轻于铝合金材质的浮筒。根据飞行手册数据显示,整套系统在飞机空重基础上增加了约700磅(387公斤)。Aerocet也有可以安装在大棕熊飞机上的无轮胎复合材质浮筒。没有起落架、刹车、液压传动系统、客舱操纵装置和指示器,重量更轻,仅有300多磅(136公斤)。
 

Quest公司市场总监兼体验飞行员马克布朗说,Aerocet复合材料浮筒比铝合金浮筒的大棕熊飞机在巡航速度上快8节(15公里/小时)。而且水密性非常好,集水槽一周排水两次即可,省去了每12小时或24小时就要排水一次的麻烦。水只会从浮筒储藏箱门的密封条处进去。汉米尔顿还发明了全浸油浴系统专利,能防止水入侵机轮轴承。“这比润滑脂好使多了”,汉米尔顿斩钉截铁的说到,“操作员只需要检查滑油量和确保滑油/水乳剂的量充足,机轮轴承可以无限期持续正常工作”。如果发现滑油看起来不是金黄色,而像是巧克力奶昔颜色,就是时候排水了,同时再加满Aeroshell15W50型号的航空机油即可。轮毂的上下两个端口使得替换和补充更加便利。



在大棕熊飞机上加装浮筒并不需要任何结构改装。只需要把主轮起落架卸下来,盖住前轮位置机身凹陷处,机尾增加一对上反角稳定鳍,左侧垂直安定面上安装七个漩涡发生器就好了。85-100个工时就能完成水陆两栖浮筒加装工作。

 

水陆两栖浮筒系统包含一个500psi 的电动泵和一个备用的手动液压泵,用来操纵起落架。还有一个驾驶舱操纵装置和起落架及水舵位置状态指示。起落架下放需要35秒。所以建议在飞机进入跑道之前就提前把起落架放下来。
 

在陆地上滑行需要多加练习。马克把他比喻成移动一个超市购物车,或是举着一个巨大的帆。飞机倾向于偏向风的方向,两个前轮也是转动灵活且自如的。如果在很紧凑的空间比如FBO停机坪上滑行,就需要推功率和差速制动的时候操作平稳且果断有力。



二、令人激动的体验飞行

 

在EAA航展期间,这架飞机停放在距Oshkosh20英里之外的阿普尔顿国际机场进行演示飞行。飞机滑出之后,我们在跑道30位置就位,向前推动功率杆至2200RPM,扭矩显示达到1790lb.ft.,也就是在G1000 的EICAS显示表上绿区的最高位,飞机开始滑出跑道。襟翼20度,总重量6100Ib.,速度65KIAS的时候我们离地了。得益于动力十足的750shp发动机,滑跑不到300米我们就升空了,随后在一边位置拐弯之后收起起落架。巡航阶段,我们爬升到2500ft.(762m),向航展水上飞机基地温尼贝戈湖方向飞去。自行驾机前往奥什克什威特曼支线机场观展的观众特别多,我们得小心避让其他飞机,同时通过123.3MHz水上飞机通讯频道收听讯息,再把我们的位置和目的地也播报出去。
 

我们下降到1400ft. (425m)高空,环视着陆地带周围的其他飞机、船只等。通过观看岸边平静的水面、风向杆和湖面泛起的涟漪,很容易就能确定风向和风速。



我们发现,带浮筒的飞机在转弯时候需要相当大的方向舵力量保持飞机平衡。而且纵轴的极惯性矩更大,需要更多滚转控制保持飞机姿态。除此之外,在空中飞行过程中,浮筒构型还是陆地构型的飞机在操作感上差距不大。

 

确认净空之后,我们转向五边进近,速度降低到90KIAS,襟翼放到10度,20度,35度准备着陆。大棕熊飞机拥有自动电动俯仰配平功能,在襟翼下放时候有效补偿了升力增大问题。我们查看确认了起落架是下放状态,便准备着陆了。



扭矩设定25%,速度下调到75KIAS,往水面跑道下降。马克说,我们前面水域宽广,不需要短距进近。快接近水面时我们达到最终的平飘,飞机慢慢地降落水面,整个感觉轻柔而平稳。随后我们减小功率,抬高俯仰姿态,于是浮筒缓缓地稳定下沉到位,就像小鸭子下到池塘里一样自如。

 

放下水舵,我们练习了一下慢速水上滑行。汉米尔顿说他设计的所有方向舵制动硬件都是安装在浮筒本身之外的,这样有效防止漏水。同样的道理,前起落架轮子和主起落架轮子也是跟浮筒完全独立分开设计的。
 

这架飞机在水上展示出的性能超赞,以5-10kt.的速度操作方向舵,轻轻松松就可以进行一些机动动作,用螺旋桨返桨和水舵可以轻松倒退、转弯。我们将飞机调整到机头朝向逆风位置,简单地通过俯仰beta位和返桨操作就可以将飞机靠岸,但是因为时间有限我们这次就省略了这一步。
 

将水舵收起, 我们准备水上滑行起飞。将滑行速度加到30-35kt.的起飞位,我们缓慢的迎风而上,襟翼方到20度准备好起飞。把功率杆全部推到最后面,增加扭矩到最大开始向前冲去。还没到500ft.(152m),浮筒在35kt.时候已经浮出水面,然后回收了一点背压。继续向前300ft.(91m),速度加到55kt.时我们离开了水面。熟悉了这款飞机之后,你可以18秒就从水面升空。这可是大多数其他水上飞机都不能及的优越性能。
 

向上爬升,速度80KIAS,收回襟翼到10度,转头离开了海岸线上那一排豪宅。转速降到2000RPM,机舱内强烈的噪音声减小了许多。速度到100KIAS,襟翼全收起,往三边方向飞去。



鉴于这架飞机水上性能如此优秀,很明显一个起落已经满足不了我们了,在我们的要求下马克又带我们体验了6次冲向水面的快感,才返回阿普尔顿去赴下一场与熊粉的约会。

 

每一次的体验,飞机游刃有余的进出水面都超乎我们想象。马克说他每次进行水上飞机体验飞行都感觉跟飞PiperJ-3小飞机一样轻松舒适。不过,没有一款小飞机能像大棕熊一样可以如此操作自如。
 

愉快的时光总是过得很快,我们就要返回阿普尔顿国际机场。在30号跑道进近时,马克还给我们普及说,加上浮筒的大棕熊飞机比陆地型高3ft.(0.91m),而且水上型飞机轮胎相对重心的位置比陆地型飞机轮胎相对中心的位置靠后一些,因此,快在地面着陆之前的飞机平飘高度要相对高一些。而且很重要的一点是一旦主轮着地,一定要稍微向上拉杆,防止前轮扑通一下着地引起的不适感。



我们最后以70KIAS速度进近,在标记着白线的跑道上触地后,踩脚刹同时适度返桨。在滑行道N3转弯滑出。

 

令人意犹未尽的体验飞行结束了,所有的感受用一句话总结就是:大棕熊飞机和Aerocet浮筒的结合堪称完美,简直就是“天生一对”。

 

三、大棕熊水陆两栖飞机的市场展望

 

Quest飞机公司首席执行官罗伯•威尔斯认为,尽管6650型浮筒售价较高,但仍然会有很强大的市场需求。对于那些传统商业水上飞机运营商来说可能会因价格望而却步;但是,对于那些更注重航程、速度、性能和航电技术而且不差钱的私人飞机机主来说绝对是不二选择。
 

在与Quest的母公司濑户内控股的讨论过程中,罗伯先生指出,亚洲地区水域丰富,水上跑道很多。水陆两栖大棕熊飞机可以成为客人从机场到海边旅游胜地之间往返的最佳选择。我们的浮筒可以轻松应对咸水湖、港湾或小湖上因风带起的18-20英寸的浪。此外,还可以把客人从商用机场摆渡到水上飞机基地。比起在汽车上颠簸一个多小时,只需10分钟的摆渡飞行就明显舒服自在多了。
 

“有那么一刻我感觉很兴奋。”罗伯继续说:“我想我们真的大有可为。大棕熊飞机在市场上算是新兵,水上构型可以大大推进我们扩大亚洲市场的布局。它拥有卓越的短距起降能力、强大的功重比、轻便的浮筒和大储存空间,作为一款水上飞机,它拥有大棕熊飞机本身固有的优秀性能,比任何同类型水上飞机都身手敏捷,能快速从水上起飞,甚至比一些单发涡桨飞机还能快50%以上。”
 

Aerocet浮筒让大棕熊飞机有了跟陆地款完全不同的个性,仿佛这飞机就是为这款浮筒量身打造,然后才有了传统的陆地款一样。
 

大棕熊飞机最初是为了支持教会组织的人道救援而设计的一款强劲、结实、耐用的短距起降涡桨飞机。这些属性也使它适合水上飞机操作和许多其他任务。它的体积比哈维兰DHC-2海狸飞机大、比DHC-3水獭或Cessna大篷车飞机小。但是它却比哈维兰的两款飞机拥有更强劲的动力、比Cessna大篷车飞机拥有更卓越的水上起飞性能。大棕熊飞机为水上飞机性能设立了更高的全新标准。

 


 

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