猎鹰飞行俱乐部 (猎鹰飞行俱乐部2017)

猎鹰飞行俱乐部固定翼训练机型之一钻石DA20

追根溯源

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DA20的历史可以追溯到1978年,在德国的城市达濠成立一家名为霍夫曼的公司,设计并制造动力滑翔机。在1980年该公司设计了一款型号为H.36的滑翔机,当原型机完成试造和首飞后,公司的合作商决定将H.36放在以色列的Dimona小镇进行生产。最然最终该滑翔机并没有在以色列完成量产,但却获得了Dimona这个名称来命名H.36。1981年Dimona的生产线搬至奥地利南部的城市卡琳西亚,到1984年生产了超过200架的Dimona。同年,霍夫曼公司被奥地利国家铁路公司收购。

1990年,加装了Rotax912飞机发动机的HK.36超级Dimona完成了设计,与此同时,奥地利国家铁路公司想把航空产业剥离出去,因此将超级Dimona卖给了一家名为奥地利HOAC的机身结构制造商。HOAC完成收购之后设计出了缩短翼展的超级Dimona,作为两座训练、观光用途的轻型飞机,型号定为LF.2000,于1991年12月首飞。之后又升级了起落架,当改装了前三点式起落架的LF.2000下线后,型号被更改为DV20。其中D、V来自于公司老板名字的缩写,20由LF.2000缩减而来,同时用Kanata来为其命名。1994年3月1号,DV20获得美国和加拿大的型号许可。

当认识到北美地区的巨大市场后,HOAC公司开始在北美寻找厂址。1992年2月,厂址选在了加拿大安大略省的伦敦市郊,并将公司的名称按照Dimona的读音更改为英文单词“Diamond”。1994年7月,工厂建好投产。加拿大钻石厂在生产过程中,对奥地利版DV20原形机进行了40多项的更新,飞机型号变为DA20-A1。1998年4月,更换了大陆IO-240-B发动机的DA20-C1型Kanata获得美国和加拿大的型号许可,开始投产。

Da20原产于奥地利,1994年设计投产,致力于私人飞机市场。1998年加拿大钻石工业公司将其改款升级为目前的DA20-C1,换装了更高效的航空发动机。复合材料机身一体化成型,配合先进的气动设计,具有同级别飞机最小的飞行阻力,大幅降低了油耗,滑翔比更高达惊人的11:1,提供了更高的安全保障。水滴造型舱盖让飞行员拥有更大的视野,来充分享受飞行乐趣。单驾驶杆设计以及完善的航电仪表降低了飞行负荷,让学飞更加简单,航程更加舒适。

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DA20飞机参数

最大巡航高度

4000米(13120英尺)

长度: 7.16米

翼展: 10.87米

高度: 2.18米

空重: 529公斤

可用载重: 271公斤;

最大起飞重量: 800公斤;

发动机:大陆IO-240-B 功率93KW(125马力)

最大空速限制: 164海里 (304公里/时,)

巡航速度: 138海里(256公里/时)

失速速度: 42海里(78公里/时)

航程: 1013公里(547海里)

实用升限: 4,000米(13,120尺)

爬升率: 5.08米/秒(1,000尺/分)

机身结构

DA20机身为全复合材料。下单翼设计,T型高平尾,气泡大视野舱盖,高强度玻璃纤维在机身受力区域采用碳纤维材质加固,保证了结构的牢靠并实现表面的光滑,减小空气摩擦阻力。

机身的整体结构,包括垂直和水平尾翼和水平尾翼均是由两半预成型,烘烤硬化的玻璃纤维强化树脂(GFRP)壳体拼接而成。粘合后的壳体形成了内部多个加强板隔断的半硬壳式机身。垂直安定面下方的尾橇可以保护飞机在大仰角起飞或着陆的极端情况下,方向舵不会和地面发生磕碰。若发生擦尾后,尾橇的底部的金属防擦片可以更换。驾驶舱最前端的防火墙隔断在GFRP材料的基础上,又包裹了阻燃纤维,并用金属板将防火墙面向发动机的一侧覆盖。以保障万一在引擎失火的情况下,火焰及高温不会进入驾驶舱。

飞机大翼为悬臂式下单翼设计,和机身一样,机翼的外壳和内部的翼梁翼肋采用玻璃纤维强化树脂材料制造,翼梁通过三个螺栓将大翼固定在机身上,左右大翼的翼梁贯穿机身,在中央相联接为一个整体,保证了机翼的结构强度。向上翘起的翼尖有助于改善滚转稳定性,减小飞行时的诱导阻力,并提升小速度飞行时副翼的效率。

DA20的机翼采用了高升阻比的层流翼型设计,上反角4°,前缘后掠角1°。翼弦窄,展弦比大,因此在视觉上给人以机翼非常长的感觉,但实际上DA20的翼展即便包括翼尖的航行灯和频闪灯,也要小于赛斯纳172。

DA20的水平尾翼通过4颗螺栓和一个定位销固定在水平安定面的顶端,T型尾翼的设计可使升降舵远离螺旋桨滑流的影响,在低速飞行时,仍可获得优良的俯仰操纵性能。副翼、襟翼、方向舵、升降舵全部由GFRP材料制造,机体的外层刷涂白色丙烯酸珐琅瓷釉的漆面,可以保护复合材料不受潮湿及紫外线的侵蚀。机身没有使用寿命的限制,但是FAA的型号许可证上要求每飞行6000小时,要对机身复合材料的结构做全面检查。

DA20飞机的飞行必须按照温度限制来运行,允许飞行的最低外界气温为-35°C,最高机身结构温度为55°C,在座舱椅垫下方的机身壳体上,有机体超温变色指示标志,当外界气温超过38°C时,飞行前要检查该指示标志,确保机身复合材料没有超过55°C。

飞行操作系统

飞机的副翼和升降舵通过硬杆和驾驶杆连接,大翼下方设有观察孔盖,用来方便检查连杆的状态。副翼向上的最大偏转角为16°,向下的最大偏转角为13°。方向舵通过钢索和脚蹬相连,左右的最大偏转角度为30°。

DA20座椅位置固定,脚踏板可前后调整,以适应不同飞行员的身高。襟翼为电机驱动,有3个构型位置,巡航位(0°),起飞位(下偏15°),着陆位(下偏45°)。升降舵配平片为电机驱动,配平按钮在驾驶杆上端,配平指示器位于仪表板左座顶部中心处。

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起落架

主起落架结构为弹簧撑杆式,撑杆穿入机身由四个螺栓与中央翼梁固定在一起。主轮制动系统为盘式液压刹车。前起落架撑杆连接在发动机支架以及机头下部,发动机支架和前起落架撑杆之间安装有缓冲橡胶,用来吸收滑行时前轮的震动。主轮的胎压为33PSI,前轮胎压为26PSI。通过左右主轮的差动刹车,可以操作前轮在滑行中实现转向偏转,最大的偏转角度为左右各30°停留刹车的使用要通过踩住刹车并同时下拉刹车手柄,将液压油锁在刹车管线中来实现。

发动机

DA20-C1安装的大陆IO-240-B发动机具有2000小时的大修使用周期,IO-240-B为下方进气,燃油直喷,水平对置4缸航汽风冷发动机,进气量为3.9升。发动机曲轴直接驱动螺旋桨,最大允许转速为2800/分,最大功率125马力。当工作在最大持续转速2550时,输出功率为95马力。气缸压缩比为8.5:1,定距螺旋桨用六个螺栓固定在发动机上,钢管支架将发动机固定在机身的防火墙前。

螺旋桨

DA20-C1安装有Sensenich(W69EK-63)复合材料定距爬升螺旋桨,也可选装霍夫曼(HO-14HN-175-157)定距巡航螺旋桨。

磁电机系统

IO-240-B发动机驱动双套磁电机为火花塞提供高压电,因此磁电机的工作独立于飞机电力系统,发动机起动时,当起动机将发动机曲轴带动磁电机至正常的工作转速,就能向火花塞提供高压脉冲来点火。每个气缸中均有两个火花塞,由两套磁电机独立控制,以增加燃烧的充分性和安全冗余。单套磁电机或火花塞工作也可保障发动机持续运转。

滑油系统

IO-240-B发动机采用湿式高压滑油泵润滑系统,机械滑油泵位于滑油槽的底部,由发动机进行驱动。滑油量用夸脱来表示,正常滑油量应在4-6夸脱,可在冷机状态下,用机油尺测量。

起动机系统

IO-240-B发动机启动机系统为12V电动马达,在发动机后端的附件匣中,起动时,马达的小齿轮通过离合器驱动发动机曲轴减速齿轮。当完成起动后,松开点火开关的钥匙,离合器将小齿轮和减速齿轮断开。当起动机处于工作状态时,仪表盘顶部的starter指示灯会亮起。

燃油系统

DA20的铝制油箱位于机身中央行李舱的下方,燃油流经油箱底部的燃油滤芯,通过油管,经过燃油关断阀门,穿过驾驶舱防火墙,由发动机右前部的机械燃油泵输送至发动机顶部的燃油分配器中,为4个气缸的喷油嘴供油,燃油分配器中有油压传感器。油泵提供的燃油流量超出燃油分配器所需用量的汽油,通过回油管返回油箱

油箱中装有油量传感器,但是传感器有可能出现不准确的现象,因此飞行前必须用木质的燃油测量尺插入油箱中,观察液面在尺上留下的印记确定真实燃油量。油箱的最低处有放油阀,向上挤压放油阀来放取油样观察沉淀。放油后要确认放油阀门封闭正常未发生漏油。

油箱的容积为25加仑(95升),可用燃油为24加仑(91升),不可用燃油可低至0.5加仑(2升)。油箱中安装有电力驱动的燃油泵。在慢车时开启电泵会造成气缸富油,高转速时由于所需汽油流量的增加,富油现象不会太明显。手册建议在正常情况下,不需要开启电泵。

电力系统

DA20的电力系统设计为14V直流电,发动机左前端装有一台皮带轮驱动的40A发电机,放火墙左前端装有12V,20安时的铅酸电瓶。红色的电源总开关位于仪表盘中央下方。

发电机是飞机正常运行的主要电力来源,发电机发出的交流电通过换向器变为直流电,并由稳压器稳定在14V,若由于故障原因,电压超过16.1V,超压保护器会提供保护。发电机需要3V的励磁电压才能正常工作,而励磁电压由电瓶提供,如果电瓶完全没电,即使发动机带动发电机在转动,发电机仍然无法输出电力。

电瓶的3项作用为:起动发动机;提供发电机励磁电流;发电机失效时充当应急电源。

当发动机工作时,发电机向满冲的电瓶持续提供2A的充电电流,在电瓶亏电的情况下,充电电流会远高于这个数值。

发电机失效的情况下,电瓶作为电力的唯一来源,理论上可以20A的电流放电1小时,或以1A电流放电20小时,实际情况根据电瓶状况,年限,负载等因素而有出入,当遇到发电机失效时,应立即减小用电负载,尽快着陆。

红色电源总开关分为左右两半,左半时BAT(电瓶)右半是ALT(发电机)通常两半开关都是同时开、闭。BAT一侧可以单独开启,此时全部电力来自电瓶,ALT一侧可以单独关闭,当遇到电压超压时,可关掉ALT一侧的开关2秒钟后再开启,以重起发电机系统。

所有的用电设备通过断路器和电源总线相连,其中航空电子设备如无线电、应答机、GPS等通过单独的电子设备总线进行供电,电子设备总线的通电断电由仪表板左下方白色的电子设备开关控制。发动机起动和关闭操作前,应关闭电子设备开关,以防止毛刺电流损坏电子设备。

跳开关位于仪表板最右侧,当设备电流过载时,跳开关会弹出。冷却2分钟后可以尝试将跳开关按入,如果不再弹出则故障解除,若再次弹出,说明设备确实存在故障,不可再次按入。

失速警告系统

左翼前缘靠近内侧的一个小孔连接着警告喇叭,当飞机接近失速迎角时,机翼上表面的负压会将空气重小孔中向外吸,从而吹响警告喇叭,距离失速速度还剩5-10节时,喇叭开始响起。

失速警告功能检查应当在飞行之前进行,从小孔向外吸气,失速警告应鸣响,建议在小孔前垫一块手绢,以防把杂质吸出来。

灯光系统

DA20的外部灯光包括频闪灯(防撞灯),航行灯,着陆灯,滑行灯。频闪灯和航行灯安装在翼尖的同一个灯光组件内。着陆灯和滑行灯安装在左翼外侧的前缘,外部灯光的控制开关仪表板的左下方。

内部灯光包括泛光照明灯,航图灯,仪表背光灯,泛光灯为仪表遮光板下檐的一条发光带,航图灯位于驾驶员头顶后方的顶板中线位置。泛光灯和仪表背光灯的亮度可由仪表板左下方的旋钮来调节。

电子设备

DA20电子设备包括位于仪表板中央位置的音频控制面板,Garmin430,Comm2无线电面板,应答机

陀螺系统

姿态仪和方向罗盘的陀螺驱动动力为真空泵,真空吸力表在仪表板的左上方。转弯协调仪的陀螺为电动陀螺,主电源通电后由电动机提供旋转动力。

全静压系统

DA20-C1的全静压系统的动压和静压由左翼下方外侧的刀片状探头前端的动压孔和下端的静压孔来测量。飞行前要检查这两个小孔没有被堵塞,注意检查时不要向小孔中吹气以免损坏动静压测量装置。DA20-C1的全静压测量探头没有防冰加温装置,因此要避免飞入积冰区。

座舱加温通风系统

加温手柄和通风方向的手柄位于正副驾驶员之间仪表台下方的位置,通风的方向可以选择为吹风挡以便除雾气和吹座舱底部以便快速加温。

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DA20-C1使用限制

速度限制

Vne:164K

Vno:118K

Va:106K

Vfe:78K

光洁失速速度:42K

全襟翼失速速度:34K

空速表色区标识

红线(禁止超速):164K

黄区(谨慎进入):118-164K

绿区(正常使用):42-118K

白区(全襟翼使用):34-78K

最大允许侧风分量:15K

机体结构限制

最大起飞重量:800KG

最大行李重量:20KG

最低起飞环境温度(OAT):-35°C

最高起飞环境温度(OAT):55°C

过载限制

正过载:襟翼收起时4.4G,襟翼放下时2.0G

负过载:襟翼收起时2.2G,襟翼放下时0G

飞机机动类型分类:实用类,可做坡度不超过60度的机动,螺旋,懒8字,急盘旋升降。

发动机使用限制:

最大转速:2800 Rpm

正常转速700-2800 Rpm

滑油温度

最低75°

黄区75°-170°&220°-240°

绿区170°-220°

红线240°

缸头温度

低温警示区:240-360华氏度

正常工作:360-420华氏度

高温警示区:420-460华氏度

红线:460华氏度

滑油压力

低压警示区:10-30psi

正常工作去:30-60psi

高压警示区:60-100psi

红线:100psi

燃油压力

最低:3.5psi

最高:16.6psi

电压

最低电压:8-11V

正常电压:12.5-16V

低压警示:11-12.5V

红线:16.1V

滑油量

最小 4.0夸脱

最大6.0夸脱

滑油等级

气温4.4-37.7°C : SAE 20W-40

气温-15-18.3°C: SAE15W-40

气温15-37.7°C: SAE15W-40 或 50

气温-23-29.9°C: SAE10-30

燃油等级

100LL航空汽油

胎压

前轮:26PSI/1.8bar

主轮:33PSI/2.3bar