命运坎坷的SJ30-2

2022-03-21 08:05:57 | 浏览次数:

漫长的发展历程

SJ30-2是原鑫诺一史威灵公司(由台湾和美国的相关公司联手成立)研制的一款轻型喷气公务机,该机经历了相对漫长的发展过程,经历了多次曲折,在爱德华J史威灵(Edward J Swearingen)等人的长期努力下才研制成功。

爱德华·J·史威灵是美国著名的通用飞机设计师和企业家。20世纪80年代初,史威灵对公务机市场进行了仔细研究发现,当时的涡桨和喷气公务机存在尺寸/重量大、功耗大、经济性差等问题。因此,他致力于发展一种新型喷气公务机,效率可提高40%。新喷气公务机将按成本费用进行设计,而不追求高性能。价格费用和使用经济性是飞机设计考虑的首要因素。

1988年,飞机设计方案正式对外公开,飞机编号为SA-30,称为“风扇喷气”(Fanjet)。主要技术数据为:最大起飞重量4200千克,最大速度0.78马赫,最大巡航高度12500米。飞机计划1989年首飞,1991年底开始交付。SA-30飞机(方案)售价200万美元,仅为相同航程和性能的同类公务机售价的一半,具有突出的经济性,耗油率比同类飞机低1/3。实现SA-30飞机性能指标的关键因素之一是高性能小推力涡扇发动机。此时,威廉姆斯公司刚好研制成功FJ44发动机,具有重量轻、价格低、耗油率低等有点。因此,SA-30将FJ44作为标准动力。

为了推动项目发展,史威灵设法找到一些投资人,最终得到了世界领先喷气公务机制造商湾流公司的支持。1988年10月,湾流、威廉姆斯和罗罗宣布将联合开发该项目,飞机改称湾流SA-30“湾流喷气”(Guljet)。但1989年9月1日,湾流公司撤出该项目,原因是要专注发展高端喷气公务机产品。之后,企业家道格拉斯·杰夫成为飞机项目的主要投资人,飞机重新命名为史威灵/杰夫SJ30。

1991年2月13日,SJ30原型机(机号N30SJ,装FJ44-1发动机)首飞。到1991年第三季度时,道格拉斯·杰夫因顾虑项目前景和投资而退出,此时飞机已经试飞100小时,最大起飞重量增加到4672千克。由于没有找到投资人,SJ30项目在此后的近4年时间里停滞下来。

20世纪90年代中期,在美国西弗吉尼亚州参议员杰伊·洛克斐勒的游说下,台湾汉翔公司与史威灵组成鑫诺,史威灵公司,两者各占50%股份。台湾“经济部”组织有关企业/机构组成汉翔投资公司。1995年3月,鑫诺一史威灵公司正式成立,汉翔投资公司为飞机项目提供约6500万美元资金,使SJ30项目得以恢复。

基本型SJ30飞机因性能不佳终止了研制,转而发展高性能型SJ30-2飞机,以赢得市场竞争。SJ30-2的特点是机身加长1.32米,机翼面积加大,翼展加长1.83米,增大机翼上反角,修改机翼/机身整流罩,增大载油量,换装FJ44-2A发动机,全机重量增大。

1996年11月8日,SJ30-2原型机(用SJ30原型机改装,装原来的FJ44-I发动机)首飞。1997年9月4日,换装FJ44-2A发动机后首飞。

2000年7月17日,3架生产型标准原型机(后来增加到4架)中的第1架(002号)出厂,2000年11月30日首飞。2003年4月26日,在进行高速颤振飞行试验项目时发生坠毁事故,试飞员死亡。003号原型机2003年3月6日首飞。004号原型机2003年10月17日首飞。2002年3月,005号原型机(机号N50SJ)开始装配工作,代替003号飞机,2005年1月首飞,用于自动驾驶仪、内装饰和功能/可靠性适航认证试验。2005年10月27日,最终取得FAR23部通勤类型号合格证(最大起飞重量增大到6628千克),累计试飞2500小时,历时5年。

SJ30-2通过创纪录飞行展示优良的性能。2006年7月13日,N50SJ号原型机进行了一次横跨美国东西海岸的不经停飞行,从纽约威切斯特机场飞到圣迭戈,蒙哥马利机场,用时5小时44分钟。2006年7月16日,从得克萨斯州圣安东尼奥起飞,中间在鹅湾经停,加油后直飞英国范堡罗,打破了c-1级飞行纪录,平均速度721千米/小时。

据台湾媒体披露,在10多年时间里,台湾方面累计投资约6亿美元。SJ30-2飞机研制周期和研制费用都大大超出同类飞机,主要问题是史威灵公司飞机设计能力不足,也缺少经验,飞机试制过程中出现重大问题,设计方案多次更改,项目一再拖期。此外,台湾当局委派的企业领导层对飞机研制业务不很熟悉,导致飞机研制项目组织管理不力。

尽管SJ30-2飞机费尽周折才研制成功,但在批量生产阶段又遭遇困难,发生左侧机翼装配工装错误等问题,为了实现批量生产还需要追加投资1.5~2亿美元。另外,由于SJ30-2研制周期长达10多年,尽管飞机平台性能较好,但机载设备/系统已经相对落后。此外,轻型喷气公务机市场竞争激烈,赛斯纳、豪客一比奇等老牌公司的产品牢牢占有市场,SJ30-2在市场开拓、建立市场营销网络和售后服务体系等方面面临很多困难。SJ30-2飞机项目耗费巨额投资,仍困难重重,无法实现批生产和获得投资回报,因此在台湾备受争议。2008年年初,适逢台湾政坛交叠,民进党当局在下台之前决定出售鑫诺·史威灵公司和SJ30-2飞机项目,最终以1.5亿美元的低价出售给阿联酋投资和发展公司(Emwes)。

SJ30-2的市场销售情况比较好,Emives公司收购时,订货数约200多架。目前Emives公司正在积极进行SJ30-2飞机的批生产交付和市场开拓工作。

技术和性能特点

SJ30的设计师将优异的经济性和使用性能(低价格、高效率),高巡航速度和巡航高度,大航程作为设计目标,经过十多年的艰苦努力,将SJ30-2打造成目前世界上飞得最快、飞得最远、飞得最高的轻型喷气公务机。

SJ30-2的最大使用马赫数为0.83,最大巡航速度880千米/小时,最大航程4639千米(1名驾驶员+2名乘客),最大飞行高度14935米,这些性能指标在同类轻型喷气公务机中都是最高的。SJ30-2的最大航程与传统的中型公务机相当,能够满足美国本土任何城市之间直飞的要求,已经超越了轻型喷气公务机的概念(轻型喷气公务机的最大航程一般在3000千米以下)。价格约700万美元,耗油率475-490升/小时,使用成本约750美元/小时。执行典型的1850千米航段任务时,用时只有2小时22分钟,每英里成本约2.77美元,在同类飞机中差不多是最低的。

SJ30-2采用常规的尾吊双发正常式气动布局,外形简洁流畅、飘逸,富于美感而又动感十足。精心设计的气动外形,具有出色的高速性能:中等后掠角大展弦比、梯形下单翼,采用CFD技术设计的半超临界翼型,前缘缝翼和大尺寸后缘富勒式襟翼保证起降性能和低速性能;流线形细长机身,低阻力尖削机头/驾驶舱;大尺寸、低阻力机翼机身整流罩;T形尾翼,大后掠角三角形垂尾,全动式中等后掠角梯形平尾;机身尾段下部有块细长腹鳍/整流片;前三点可收放起落架,中机身下部的主起落架呈八字形,采用摇臂式结构,承载大、减振功能好。机体为高强度铝合金半硬壳结构,大量采用整体机加件,全机零件数量大约15000项,复合材料用量较少,仅用于整流罩类部件。

标准客舱布局为5座,驾驶舱布置正副驾驶员座椅,副驾驶座椅也可供乘客乘坐。客舱截面为圆形,最大高度1.38米,最大宽度1.46米,最大长度3.81米。通过高增压压差设计提高舒适性,最大压差高达8270帕,比同类飞机高约30-40%,在民用飞机中是最高的。

动力装置为两台威廉姆斯FJ44-2高性能小推力涡扇发动机,单台推力10.23千牛(1043千克力)。发动机控制系统使用电子控制装置(ECU)。

采用霍尼维尔Primus Epic CDS综合航电系统,主要设备包括综合航电计算机、大气数据计算机、三台彩色液晶显示器、导航系统、通信系统、气象雷达、飞行管理系统(FMS)、增强型近地告警系统(EGPWS)、空中交通提示和防撞系统(TCAS)等,可满足单驾驶昼夜复杂气象条件下使用。

为了降低成本,SJ30-2飞机在设备选配上进行了简化,如发动机采用ECU而不采用双通道全权限数字式发动机控制系统(FADEC),不采用反推力装置和辅助动力装置。采用简单的重力加油系统,而没有采用单点压力加油系统。航电系统采用相对落后的Primus Epic CDS系统,而没有采用集成度更高、功效更好的洛克韦尔柯林斯Pro Line 21系统。如果用户有需求,可以选配高性能系统/设备,不过这样成本会增加一些。

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