第二节　小型航空器

1. 小型航空器的判断标准是什么？有什么技术特征？

2. 小型航空器的应用前景如何？

一、小型航空器介绍

2~6座的小型飞机是通用航空器市场中所占份额最大，也是最为活跃的一个部分，多数集中于经济发达的北美和西欧等地。制造商主要为小型独立公司，通常仅生产很少的几种飞机型别及衍生型别。这类飞机价格便宜，主要为私人拥有，少部分用于执行专门任务。常见的用途有私人飞机、教练、游览／观光／行政、航空运动、特技飞行、森林巡逻与执法等。此外，不少个人也自己制造这一级别的飞机。美国实验飞机协会（EAA）在威斯康星州奥什科什城举办的一年一度的“空中冒险”通用飞机展是这一级别通用航空器的盛会。

（一）小型航空器的定义及分类

在我国相关适航规章中，对小型航空器有专门的界定，它是指包括单发飞机、旋翼机以及实施定期载客飞行且最大起飞全重不超过5700千克和实施非定期载客或全货机运输飞行且最大商载不超过3400千克的多发飞机的总称。其中，实施非定期载客运输飞行的小型航空器的旅客座位数量（不包括机组座位）不超过30座。

小型航空器按照航空器的构型特征可以分为固定翼飞机、旋翼机、滑翔机、自由气球和飞艇等。按照重量、载人数量等来区分又可以划分为超轻型、轻型运动、甚轻型、初级类和CCAR-23/27部小型航空器[也即CCAR-23部正常类、实用类和特技类飞机（不含通勤类），CCAR-27部正常类直升机]，具体划分依据见表2-1。

从表2-1按重量和载人数量来划分的小型航空器的分类可以看出，每类航空器仅给出了重量和载人数量的上限，并没有给出下限，也即它们之间基本是包含关系，低重量级别的航空器也属于高重量级别航空器的范畴。

（二）主要技术特点

这一级别的航空器主要采用常规布局。除去钻石公司的DA-42“双子星”采用双发下单翼布局外，小型飞机基本上都装一台活塞发动机。欧美主要活塞航空发动机厂商的产品全部为水平对置发动机，仅东欧国家有少量直列发动机及星形发动机型号。为满足不同级别飞机的需要，水平对置发动机主要有4缸、6缸两种形式。由于主要的小型飞机制造商均为美国公司，故主要的活塞发动机公司仅有：泰莱达因大陆（Teledyne Continental Motors）和德事隆·莱康明公司（ Textron Lycoming）。为满足水对置活塞发动机冷却需要，这一级别小型飞机的显著特征是在机头开有两个冷却气进口，螺旋桨为2叶或3叶可调螺距螺旋桨。

小型飞机单发机型布局主要有以下两种：上单翼和下单翼布局。其中，上单翼机型多数带有撑杆，起落架不可收放，部分机型起落架没有整流罩，或起落装置为浮筒；下单翼机型根据飞行速度和机翼厚度，起落架分为可收放和不可收放两种，不可收放的起落架基本都配有整流罩。但整体上，下单翼机型性能优于上单翼机型。通常大多数小型飞机为前三点式起落架，也可采用后三点式起落架。尾翼为传统的“十”字形尾翼或“T”形尾翼。

由于赛斯纳占据竞争优势地位并采用了上单翼布局，除去少量简易型上单翼飞机外，很少有其他上单翼机型。主要竞争对手均采取下单翼布局，并通过良好的气动布局以获得更好的飞行性能。如卷云设计公司和Columbia公司的机型。而钻石公司的机型则介于超轻型飞机和小型飞机之间，也实现了差异化。也有部分机型采用其他布局，如部分小型水上飞机将发动机装于机背。此外还有少数型号将发动机装于“T”形尾翼的前端，如Seawind 300C飞机。

小型飞机的座舱通常为并列座椅，这样可以方便地安排2、4、6座，同样并列座椅也适合作为民航初级教练机的使用需要，但也有部分简易机型采用串列座椅。

部分机型设计有行李舱，如DA-42，由于其独特的双发布局空出了机头，故将这一空间设计为行李舱，此外该机还在座舱后设有另一个行李舱。卷云设计公司的SR22则将行李舱设于座舱后部，值得注意的是其行李舱具有单独的舱门。

由于小型飞机的一个主要用途是作为民航机的初级教练机使用，故航电系统界面逐渐接近民航机面板风格。目前，部分小型飞机也开始使用大屏幕彩色液晶一体化航电仪表系统，如赛斯纳飞机公司1997年重新推出的“新一代”通用飞机开始使用大屏幕彩色液晶航电仪表系统（图2-4），这直接导致竞争对手的跟风行为。钻石公司DA-40/42及卷云设计公司SR20/22等主流机型均采用了先进的液晶一体化航电仪表系统。

（三）小型航空器的应用

从前述对小型航空器的定义可知，小型航空器按照重量、载人数量等来区分又可以划分为超轻型、轻型运动、甚轻型、初级类和CCAR-23/27部小型航空器。其中，初级类航空器是一种设计和制造相对简单，仅限于娱乐和私人使用的航空器，具有投入不大、价格低廉、使用维护简单等特点。随着经济和航空制造业的发展，初级类航空器在飞行培训、农林作业、航空物探、航空摄影、宣传广告等通用航空领域和个人用途、航空体育等方面有较大市场。

1. 飞行员培训

以北美为例，2005年，美国持有飞行执照的人多达60万。要培养出这么多的飞行员，靠大型飞机进行培训显然是不经济的，主要还是依靠小型飞机。此外，飞机制造商和部分经销商也将飞行员培训作为扩大销售的主要手段之一。如赛斯纳飞机公司在世界范围内建立了包括225个飞行员中心在内的飞行培训网。1977~2006年的20多年间，共培训出40万名左右的飞行员，极大地促进了飞机的销售。

2. 专门作业飞行

专门作业包括: 农业（喷洒药剂和播种等）、森林和野生动植物保护、航测（摄影、测绘、石油及矿藏勘探等）、巡查（管道、电力线和水渠的巡查等）、天气控制（人工降雨等）、空中广告等。

3. 休闲运动

私人航空，全世界用于休闲娱乐的小型飞机数以十万计，培养了数十万名飞行爱好者，并创造了巨大的市场空间。

4. 飞行员合格证书

美国联邦航空局（FAA）颁发给新飞行员的合格证书分为不同的类别，这要根据飞行员笔试和飞行测试结果而定，笔试和飞行测试都是在FAA代表的监督下进行。目前一共有四种不同类型的飞行员合格证书，最新的一种是娱乐飞行员合格证书，另外三种是私人飞行员合格证书、商业飞行员合格证书以及航线运输飞行员合格证书。值得注意的是，所有的飞行员到了一定时候都必须进行首次单飞。所有未来的飞行员都必须先从获得私人飞行员合格证入手，然后再去获取仪表等级证书。至于其他等级的证书，可以根据个人的生活方式或职业要求申请。

二、典型机型介绍

代表型号有中国航空工业集团有限公司的“小鹰”500，赛斯纳飞机公司的赛斯纳172/182/206，西锐飞机公司的SR20/SR22，钻石飞机工业公司DA20/DA40，派铂飞机公司的PA-34/PA-44。

（一）“小鹰”500

“小鹰”500飞机（图2-5），是中国自主研发的轻型多用途飞机，该机是我国目前唯一按CCAR-23-R2进行设计、生产、试验试飞和适航取证并开始交付用户的4～5座轻型多用途飞机，具有完全自主知识产权。该机于2003年10月26日首飞成功，填补了我国通用航用在4~5座轻型多用途飞机生产制造领域的空白。

“小鹰”500飞机适应能力强，可以在20米宽、600米长的简易跑道，净空1000米的空域内安全起降，能抗12米/秒侧风。飞机维护通道开畅，使用维护简单。

“小鹰”500气动采用常规布局，下单翼，全动平尾，单台活塞发动机、螺旋桨驱动，前三点可收放式起落架。机身是全金属半硬壳式结构，发动机罩、尾锥和座舱部分侧蒙皮为玻璃纤维复合材料。封闭式非气密座舱，前机身左右设置有两扇向上开启的蝴蝶门，门后设有应急窗。动力装置采用美国莱康明公司6缸水平对置气冷活塞发动机，功率191千瓦。螺旋桨选用美国哈策尔公司生产的全金属恒速变距不可顺桨的双叶螺旋桨。

“小鹰”500在结构设计方面拥有自主知识产权，它的诞生将填补国内4~5座轻型飞机的空白，其综合性能达到国外先进水平，可替代进口。这一机型可广泛用于初、中级教练飞行，公务飞行和农牧林业、旅游、环保、巡逻、空中探测、摄影、航空俱乐部及军、警对轻型多用途飞机的需求，也是私人购买飞机的理想机种。

“小鹰”500的主要性能数据见表2-2。

（二）赛斯纳172“天鹰”

赛斯纳飞行器公司是全球知名的通用航空飞机制造商，从1927年起便开始生产私人飞机。目前，赛斯纳飞行器公司生产的小型飞机总量已经接近200000架，成为全球生产飞机数量最多的飞机生产商。赛斯纳生产过的机型繁多，产品跨度大，从简易的轻型运动类飞机到装备两台涡扇发动机的豪华公务机都有涉及。但在众多机型中，有一款机型对美国，甚至全球通航领域，都产生了极为重要的影响，那就是赛斯纳172（图2-6）。

赛斯纳172“天鹰”系列是赛斯纳飞机公司研制生产的4座单发活塞发动机轻型螺旋桨飞机，是美国赛斯纳公司的经典之作，在美国常被用作飞行教练机、私人飞机和公务机。20世纪80年代，由于美国法律的限制，赛斯纳飞机公司不得不全面停产赛斯纳172，此时已生产了7万架。1996年，在新法规的推动下，赛斯纳重建单发活塞飞机的生产，按照FAR-23部标准对“天鹰”飞机进行改进设计后恢复生产，于1997年开始供应新一代“天鹰”飞机。4座位的172R、172S、182T、T182T飞机主要面向飞行学校和私人航空爱好者，172和182两型飞机的主要区别在于选装不同的发动机和螺旋桨，172为2叶，182为3叶。

它坚固耐用，性能优良，符合民航仪表飞行法规要求，容易驾驶和维护，起降场地要求很低，几乎可在海拔3000米以下的任何一片稍平坦的地面起降，它的购买和使用成本与一辆高级轿车相似，全世界几乎到处可以看到它的身影。

赛斯纳172机翼为流线型单撑杆上单翼，常规悬臂式全金属结构，尾翼则为悬臂式全金属结构。机身为常规全金属半硬壳式结构。后掠垂直尾翼和方向舵。起落架为不可收放前三点式。悬臂式弹簧钢主轮支撑结构，可转向前轮，带有油-气缓冲器。动力装置采用莱康明公司水平对置发动机。座舱是两排并列两座的4座布局。吸能座椅，可承受载荷26g，驾驶员和前排一名乘客座椅安装于一条座椅滑轨上，装有两套紧固栓，可上下调整和俯仰调整，其余座椅可俯仰调整。机载设备装有联合信号公司成套设备，包括带有指点标接收机的双通道通信/导航话音控制板、数字保密应答机和话音机内通话系统；下滑接收机、目视飞行规则GPS和自动驾驶仪。可选装包括仪表飞行规则GPS、自动定向器和双轴自动驾驶仪的成套导航设备。

在中国市场，赛斯纳172飞机获得了相当的成功。中国大多数的飞行培训学校都曾购买过赛斯纳172飞机。其中较为知名的有中国民航飞行学院、安阳航空运动学校和上海东方航空教育培训有限公司。同时广东省通用航空公司、中国远大集团有限责任公司、广东白云通用航空公司都曾购买过赛斯纳172飞机。

赛斯纳172的主要性能数据见表2-3。

（三）SR20/SR22

SR20/SR22是美国西锐设计公司（Cirrus Design Co.）采用活塞发动机的4座复合材料轻型飞机，该机是第一种装备了失速改出降落伞的生产型通用飞机（见图2-7、图2-8）。SR20首架飞机于1999年7月交付用户。西锐公司于2000年6月获得SR20的生产许可证。SR22是SR20升级改装后的产品， 2000年11月30日获得FAA型号合格证。首架生产型机2001年2月交付。西锐公司仍在不断改进升级SR22产品，2007年4月已推出SR22-G3型机。

R20飞机是一种小型活塞式飞机，采用下单翼设计，机身采用复合材料制造，可载4人，配备高明公司的航电系统，导航设备先进，操纵装置为侧杆方式，通过钢索连接各操纵面，配平通过电动实现，是一种高度电子化的小型飞机。该机还具有独特的整机降落伞系统，可以在紧急情况下保障机组生命安全。

SR22是在SR20基础上的改进，它的翼展更大、实际载荷更大且巡航速度更快，此项改进毫无疑问地填补了此类飞机的市场空白。自2000年以来，SR22已经成为行业中最畅销的机型，被用户誉为“空中宝马”。2007年4月，SR22的第三代机型（SR22-G3）面世再次震动了整个通用航空界。通过接近700项革新和系统改进，SR22-G3代表了西锐飞机公司成立以来在飞机的工程制造中最高的水平。

SR22装230千瓦（310马力）大陆IO-550-N发动机。2006年西锐飞机公司推出了涡轮增压型SR22，使用带有“龙卷风走廊”涡轮增压器的大陆IO-550-N发动机。2003年以前SR22座舱标准配置是常规飞行仪表和1台24.5厘米多功能显示器，2003年后交付的SR22首次使用了艾维达因主飞行显示器，后来成为了标准配置设备。2008年5月22日，西锐飞机公司与高明公司共同推出了一款新的“西锐视角”玻璃座舱系统，而艾维达因驾驶舱航电系统依然是标准配置装备，客户可自主选择配置。

2011年中国航空工业集团有限公司（简称中航工业）旗下的中航通用飞机有限责任公司宣布，以公司合并的形式，收购美国西锐飞机公司100%的股权。西锐飞机公司实际上成为了一家全资中资公司。SR20飞机也在中航通用飞机有限责任公司的珠海基地进行生产。

SR22-G3的主要性能数据见表2-4。