草根言论:为什么要自制飞机?

2007-11-24 作者: 赵磊 来源: 中国航空运动论坛 浏览次数: 95

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写在文前: 我又给自己出了个难题。我觉得自己好像那个傻傻地问George Mallory为什么要登珠峰的人,George Mallory回答说因为山在那儿(because it's there。) 希望大家看到这个题目不会愠怒的说,"废话,因为我想造。" 每个人有每个人的理由,每个理由都是正当合理的。这里我只想介绍几种在美国爱好者中比较有代表性的原因供大家参考。中国国情不同,每个人的理由应该会更多样化,但一些基本的东西应该相同。不管理由如何千变万化,我希望大家都能理性的看待自制飞机,作出最适合自己实际情况的决定。自制飞机的制造费用以千或以万记,制造时间以月或以年记,还不算制造过程中会失去的与家人朋友交流的机会,完成的飞机关系到自己的身家性命还可能关系到其他人的生命财产安全,相信大家都会慎之又慎。

1 享受制造过程的乐趣(痛苦)和欣赏完成作品的愉悦

换句话说,为造而造。这种变态很容易分辨,只要看他造了多少架就行了。我训练的机场有个家伙造了7架各式飞机。对这种人来说,机型和材料不是最重要的,只要有得造就就好。 他们往往在完成一架飞机后很快就卖掉,又开始寻找新的机型制造,有的人甚至对一种机型乐此不彼,造了又造。

如果您认识这种朋友,恭喜,您有了一个最佳帮手。记住收他钱,不能让他白玩。不过这类爱好者的观点对正在考虑是否要自制一架飞机的爱好者可能很有启发性:如果你喜欢制造的过程,那么你就造;如果你喜欢飞行本身大过制造的过程,那么你最好还是直接买一架可飞的飞行器飞。 这个判断标准对对飞机性能要求越低的爱好者越适用。

2 寻求比商业制造飞机自己更喜欢的更优秀的机型

这可能是美国自制飞机爱好者最普遍的动机。这类制造者寻求商业加工帮助的可能性也最大,因为他们可能并不愿意花几年的时间在套材拼装上,但又就是喜欢某个在商业制造飞机中找不到的设计。自制飞机的机型选择范围比商业制造机型大得多。如前文所说,数百种自制飞机设计,总有一款能满足您的要求。这种动机在两座轻型飞机上体现最明显。现在市场上商业制造两座飞机选择范围非常有限。对制造商来说,造一架两座飞机的成本比一架四座飞机只低15%左右,而售价要低30%左右。

自60年代以来,几乎没有新的商业生产两座轻型飞机的设计。有趣的是90年代出现的几种新机型都是从自制套材飞机发展而来的,比如Liberty和 Zenith 2000。无怪乎现在自制飞机的主力都是两座。这种动机在高性能四座及以上轻型飞机上体现得也很明显。现在这一级别的商业制造飞机仍然是50年代设计的 Bonanza, Mooney等唱主角。90年代出现的新秀Cirrus SR22和Lancair Columbus也都是从自制套材飞机发展来的。而同级自制飞机的性能更胜一筹。使用350马力发动机,Lancair IV-P(增压座舱)在24,000英尺高空巡航速度可达300节,是至今唯一能参加雷诺航空赛(Reno Air Racing)无限制级别的套材飞机,至今仍保持运动级别(sport class)的数项速度纪录。对古董飞机爱好者来说,套材飞机可能是他们的唯一选择。从一战"红色男爵"的Fokker飞机到二战的P-51,都有不同比例,不同性能,不同价位的套材供其选择。

3 经济因素

跟我们想象的可能不同,比同级商业制造飞机低的价格的这个动机在美国自制飞机制造者中可能是最不常见的。原因很简单:自制飞机并不省钱,特别是跟同级二手商业制造飞机相比,往往更贵。性能越低的自制飞机设计这种表现越明显,只有越往高走,自制飞机的价格优势才明显起来。飞机最贵的两部分:发动机和航电仪表,自制飞机制造者基本无法自制,个人购买这两部分的价格往往比商业制造商批发的价格高不少。安装的费用也很高。一套基本IFR航电仪表的安装不会低于3000美元。

如果考虑制造者上千小时的工时成本,自制飞机的费用更高。 当然,自制者在实践中也有不少降低这两部分成本的独有的优势,比如可以买旧发动机和仪表,自己动手改装汽车用发动机,航电仪表本着够用就好的原则等。越来越多的套材制造商也从发动机厂商以商业批发价购买新货然后以较低价格转卖给套材购买者。 就两座自制飞机来说,使用80马力以上发动机的机型,只安装白天用基本VFR仪表,用手持无线电,即使Kitfox这类钢管加蒙布的低成本设计,最后的总制造费用也很难低于3万5千美元。这个成本高于一架70年代状态良好的塞斯纳152的价格。高于5万美元的制造费用很常见。

至于四座机型,航电仪表这部分投入完全看制造者的经济能力,差别可以很大,我看到的几款总制造费用都高于7万美元。而螺旋桨套材飞机极品之一的Lancair IV-P的机体套材售价就超过了10万美元。Lancair IV-P的总制造费用虽然普遍接近30万美元,与Cirrus SR22的29万美元售价相差无几,但跟Mooney的38万多和Bonanza(六座)的65万美元售价相比还是便宜不少,而性能上巡航高度和速度大大超出这几种同级的商业制造飞机。

因此,对于美国制造者来说,除非是高性能的设计,否则制造本身的费用不是他们想省和能省的。如果美国制造者有经济因素的考虑的话,那就是自制飞机使用和维护的成本一般比商业制造飞机低。在美国注册的所有飞机,不管是商业生产的还是自制的,都必须每年年检以确保适航状态。自制飞机制造者在申请适航证时可同时申请该飞机维修资质,这样制造者自己就可以做年检和平时维护保养,甚至可以做发动机大修。可以说,这种情况下制造者完全自己对这架飞机负责。自制飞机的维修资质有两点说明:1)必须是完成了51%制造部分的制造者本人申请。

如果从别人手里买的未完工飞机,即使自己完成其余部分也很难申请到维修资质。FAA给自制者发维修资质的前提是申请者必须对这架飞机的制造过程和状态非常了解。2)申请者只能获得他制造的那架飞机的维修资质。换句话说,一个维修资质只针对一个申请者,一架飞机。相比而言,商业制造飞机的使用维修成本就高了。

除了FAR 91部中规定的可由机主自行或在有资格的维修人员的监督下由机主自己完成的一点维护外(如换机油),其它所有维护工作都必须由有机身和发动机维护资格 (A&P,airframe&powerplant)的航空机械师完成,年检更不用说。商业制造飞机的每一个零件和设备都必须是通过 FAA检验,符合TSO(technical service order)标准,任何改装都必须满足FAA的STC(Supplemental Type Certificates)要求。现在FAA发放自制飞机的维修资质有越来越严格的趋势,因为快装套材和商业加工帮助的大量出现,制造者自己动手的部分越来越少,而现在高性能套材飞机和现代航电仪表的维护也越来越复杂。

4 最后是最少的一种情况,但我认为是最代表自制飞机精神的一个动机:就是自己制造自己设计的一架飞机

因为没有一种现成的符合某种要求的飞机,那么就自己设计制造一架。很多自制飞机的设计者一开始的目的并不是要销售套材,而是完全出于自己的兴趣爱好,比如最成功的RV系列。如前文所述,我人为自制飞机代表的精神是自力更生,相信科学,开拓创新。

正是这种精神使得自制飞机在航空史上有自己的地位和贡献,因为在设计时不用优先考虑商业效益,也不是政治任务,完全是设计者自己的追求。最有代表性的一些自制飞机设计无一不反映出这种精神。"旅行者号"飞机的诞生过程就是这种精神的完美体现。可能有人会说"旅行者号"更像一项专业的航空试验,因为Burt Rutan本身有飞机设计的丰富经验和背景,Dick Rutan是经验非常丰富的飞行员和数项飞行记录创造者,特别是他们有自己的飞机制造工厂。这些条件当然非常重要,应该说是必须的。但Rutan兄弟自己认为"旅行者号"是地地道道的自制飞机,因为整个设计制造过程没拿政府一分钱。

在设计制造开始阶段,他们屡屡碰壁,找不到一家赞助商(他们拒绝了许多主动上门的外国公司,包括最有可能的日本JVC公司,因为他们要制造一架代表美国精神的飞机,但最后的赞助商还是包括了Audi),直到飞行成功,他们仍欠着 20多万美元的债。现在Rutan兄弟也不富有。 我想强调,不管他们的自身条件如何,没有人要求Rutan兄弟设计制造"旅行者号",许多条件跟他们不相上下的设计师和飞行员根本没有这种想法。 Rutan兄弟,Jeana Yeager和许多为”旅行者号”无私奉献的人们不是为了商业或政治上的功利,只是因为"it’s there。"

我不是说出于这种原因设计制造的自制飞机一定要像RV或"旅行者号"一样出名才行。实际上从自制飞机出现以来,有许多设计只是一瞬既逝,有的是非常有个性的设计,比如飞行汽车,但正是这些无法获得商业成功的设计铸就了整个自制飞机的基础,使得自制飞机保持了与商业生产飞机不同的气质。

您现在说服自己为什么要自制一架飞机了吗? 您确定还是喜欢制造的过程吗?如果此文没有把您吓退,那么太可惜了,您下面可能就无路可退了,接下来就是考虑机型的选择了。这是第四部分要讨论的问题。

私人购机除了雄厚经济实力,首要条件就是购机者必须先取得由中国民航总局认可的飞行驾驶执照。在人们的印象中,飞行员要具备万里挑一的身体素质才行,但对于轻型飞机驾驶员来说,身体也要好,但要求相对宽松。

记者采访了民航华北地区管理局航卫处,监察员高树明介绍了私人飞机驾驶员的体检要求。虽然对私人飞机驾驶员的体检要求比其他民用飞机驾驶员低,但也要严格按照2001年8月31日起实行的《中国民用航空人员医学标准和体检合格证管理规则》办。驾驶执照申请者年龄限制在16~60岁间(超过60岁可以申请特许飞行),申请私用驾驶员执照,必须至少持有Ⅱ级体检合格证。

通过了体检关,还要参加6~8个月的初级培训。北航轻型飞机研究所的邓老师介绍了培训的内容:“培训分为理论教学和飞行训练两阶段,理论教学学习的课程有飞行原理、飞机构造、发动机原理、气象学等等,然后在民航总局批准的标准题库中选题考试,成绩合格再进行实际飞行训练,学员最终在培训中心获得结业证,然后持其他相关证件到本人所在地民航管理局办理驾驶执照。与汽车驾照分ABC级别相同,飞机驾照也分类,学的是哪种飞机,就只能开哪种飞机,要想飞其他机型需要改装飞行,相当于汽车执照增驾。最后经过民航总局的统一飞行测试合格后才可拿到国际通用的私人飞行驾照。私用飞机、初级飞机和滑翔机驾驶员体检合格证有效期为两年,其中年龄满40周岁以上者为一年。

自己拿到驾照后,第二步就要替飞机办证了。飞机适航证的办理比考飞行驾照难上百倍,因为牵涉了民航总局、空管局、管理局、机场等等部门。顺利情况下,一般需要两年才可拿到飞行驾照和飞机适航证。不过,也有一些飞机制造商在飞机出厂时会将飞机适航证办好,没办的最好与制造商协商交由他们负责办理。

蜜蜂占据轻型飞机半壁江山

个人应该买什么样的飞机?业内权威人士告诉时讯记者,国产的蜜蜂超轻型飞机最便宜的蜜蜂3c型单价仅仅15万人民币;蜜蜂4型可乘坐3人,单价20万元,蜜蜂11型金属机翼封闭座舱价格为32万元,也就是一辆中高档汽车的价钱。

蜜蜂系列飞机诞生于上个世纪七十年代中期,是中国最早的超轻型飞行器,它的总设计师是北京航空航天大学的胡继忠老师。当时,蜜蜂一号主要设计用于农业。1982年,蜜蜂二号实现了中国轻型飞机的首次载人飞行。中国在1986年前后,也曾经经历了超轻型飞机的销售热潮,那时候蜜蜂三号载重量增大,也由单座设计变为双座,并获得国家科研进步三等奖,轰动一时。

经过20多年的发展,目前我国自行设计的超轻型飞机有200多架,其中2/3是蜜蜂系列。胡继忠也被业内称为中国超轻型飞机之父,他认为,飞行器的设计要适应社会的需要。目前,北京航空航天大学有4种机型取得了民航的生产许可证,用途在航空摄影、体育、培训、农用、旅游等方面。虽然蜜蜂系列飞行器的初始设计并非出于私人享乐而用,但从其性能价格比来看,无疑为私人飞机在中国普及提供了硬件保证。

北京雁栖湖航空俱乐部的梁建英作为蜜蜂飞机的使用者告诉时讯记者,“20多年了,蜜蜂飞机在外观方面的确没有太大改进,但开飞机可和开汽车不一样,外表好看不好看在次,最主要是看它是不是成熟机型,蜜蜂系列的性能价格比不错,是值得信赖的成熟机型。”

北航轻型飞机研究室邓老师在给我们介绍蜜蜂超轻型飞机优越性能时如数家珍,“首先是对起降场地的要求非常低,只要不是泥巴地就行,小石子地、戈壁滩都可以起降;另外对跑道长度要求也很低,起飞滑跑的距离在60~112米,也就是说三四百米见方的一块地就可以随意起降了;易于维护对于并不是非常专业的轻型飞机驾驶员来说也很重要,飞机的各个部件都有设计使用寿命,比如蜜蜂11的机翼、机身骨架、发动机架使用寿命是2000小时,发动机寿命500小时,起落架2000次起落,机身蒙皮1000小时等,按要求,飞机出厂后,每年须对各个部件检修一次,第三年进行全机大修,即使在长期停放情况下也应如此。

蜜蜂飞机的维护优势在于关键部件易于检查,可达性好,也就是说出了问题都一目了然;安全系数高也是超轻型飞机的优点,蜜蜂飞机可能出现的最大意外就是发动机空中停车,停车原因可能是出现发动机过热拉缸或是配油比例不对,但即使出现发动机空中停车,凭借良好的滑翔性能,蜜蜂飞机也可以非常平稳、安全地降落;最后是拆装非常简单,机翼拆下来,用一辆130卡车就可以把它运走。”

海外私人飞机市场概览

美国:开着私人飞机去放牛;客人来了先到天上转一圈。

捷克:私人飞机普通得像中国的风筝;降落国际机场不用交费。

北京航空航天大学轻型飞机研究所的邓老师向时讯记者介绍说,上个世纪七十年代甚至更早,美国的轻型飞机就已经普及到了家庭。1953年,一个由民间飞行爱好者组成的美国飞机实验协会(EA)宣告成立,协会的成员主要是飞行高度在300米以下的超轻型飞机拥有者。那时候,美国人在周末用车载集装箱拉着自家的轻型飞机到郊外组装,再飞几圈玩一玩就已经非常普遍了。

1996年,邓老师到美国威斯康星州参加万人飞行大会,亲眼看到几万架轻型飞机到场,非常壮观。“从小学生在加工间里动手制作航模开始,美国的航空普及程度很高。很多是我们中国不能想像的。”邓老师介绍说,从全球范围看,美国也是私人飞机发展得最好的国家,驾驶私人飞机与马术、高尔夫并称为三大贵族运动。驾驶私人飞机的多是好莱坞明星及企业家。而根据私人飞机意向订单的统计,在中国希望能驾驶私人飞机的多是民营企业家及飞行发烧友。

北京雁栖湖航空俱乐部负责人梁建英告诉时讯记者,“美国地广人稀,有的老太太往往开着飞机去超市;每年举行的万人飞行大会上,每个人都带着自己制作的轻型飞机参加;放牛牧羊也都可以开飞机;有客人来到,主人可能先带着上天飞一圈,俯瞰周围景致。”

据资料显示,全美共有70多万人持有飞行驾照,有1.4万多个小机场。许多人把它像汽车一样作为城际之间的交通工具,自己开着飞机前往异地进行商务活动。还有许多人把轻型飞机当作一个娱乐工具,在假日里自由自在地在天空翱翔。美国飞机实验协会提出了一个幼鹰计划,就是要在近年内让100万个6岁至17 岁的青少年至少上天飞行一次,这一计划进展十分顺利,为超轻型飞机的未来发展做好了人才储备。超轻型飞机在美国已带动了许多产业的发展,飞机制造业、培训业、商业、旅游业每年至少从中获得超过20亿美元的收入,并且它使美国空军及民航飞行员的挑选有了很大的选择余地。

梁建英告诉笔者,目前他们正准备和捷克的一家轻型飞机公司进行合作,预计明年将作为捷克威风飞机的中国销售代理。捷克也是世界上航空工业非常发达的国家,航空工业的重心就是在小型飞机领域。他们的小型飞机对美国都有相当大的出口量。在捷克,私人飞机有权利降落国际机场,提前一天申请即可,而且是不交费的。威风飞机的销售负责人保罗说,“在捷克,我们看天上的飞机,就像中国人看天上的风筝一样,很普通,谁都可以拥有自己的飞机。”

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