單引擎渦槳沖擊波

在固定翼飛機族群里，從發動機工作原理的角度區隔了三個不同的類別：活塞發動機飛機、渦槳飛機和噴氣飛機。從發動機數量的角度劃分了兩個類別：單引擎飛機和多引擎飛機。發動機的工作原理和數量直接影響了飛行高速、飛行速度、飛行航程、載重等飛行性能。

2005年的統計顯示，美國和加拿大在過去的21年里，雙引擎飛機因一個引擎失效而造成的事故死亡人數超過300人。單引擎在其800萬的總飛行小時里，無一事故傷亡因引擎失效而釀成。究其原因，一旦雙引擎飛機的一個引擎失效，不對稱的拉力和阻力、升力和降力造成飛機轉向、翻滾、下沉，如果飛行員的技術、經驗不足，后果不堪設想。

過去使用雙引擎飛機的原因很簡單，早期的引擎不夠強勁而且穩定性差，需要兩個引擎確保飛機有足夠的馬力及航程的安全。但航空技術發展到今天，發動機的功率和穩定性大大提升，以至于像波音757， 767， 777都減少了其引擎數量。

1988年是單引擎渦槳飛機的里程碑年度，隨著Caravan的市場驗證和TBM的誕生，單引擎渦槳飛機引來熱論。當時的美國如同現在的中國，由于對單引擎渦槳飛機的認識不足，對單引擎飛機的限制很多，如：不能載客使用，不能夜間儀表飛行等。但很快，市場和航空官方組織認識到了PT-6發動機給航空業帶來的革命。Caravan在改變單引擎渦槳飛機的命運中功不可沒，Caravan的飛行紀錄驗證了單引擎渦槳不但能夠穩定、安全地完成其飛行使命，且從經濟效益的角度看，也令人驚嘆地幫助FedEx爭取了更大的盈利。市場需求的驅動、可靠安全的性能使得單引擎渦槳飛機的官方限制隨之解凍。時至今日，單引擎渦槳飛機的全球直接銷售額高達126多億美元。

審視中國的飛機市場，1000公里到2000公里的航程使命占很大比例，選擇長距離公務機還是中短距離渦槳飛機自然會成為一個思考的話題，長距離公務機在完成短距離的飛行使命中，節省時間的優勢并不十分突出，但是中短距離的渦槳飛機在節省運營成本上的優勢卻令人驚嘆。隨著中國通用航空發展，以使命為原則的購買心理將日趨成熟。

不得不說，單引擎渦槳飛機以其出色性能，穩定的安全表現，經濟的使用成本，在航空領域占有了重要的一席之地，其中四個制造商的產品更是在單引擎渦槳家族中脫穎而出——Pilatus PC-12 NG，Daher-Socata TBM 850 ，Cessna Grand Caravan，Quest KODIAK。

Pilatus PC-12 NG

公務單引擎

這個來自瑞士的品牌，全然展現瑞士精益求精、追求卓越的制造精神，自1994年Pilatus PC-12通過認證以來，這款單引擎渦槳飛機一直以其令人驚嘆的靈活性活躍于多個領域：企業空中的士，區域性航線，救援平臺，貨物運輸，軍事執法，特種任務和私人航空等，都被涉獵在PC-12的能力范圍。筆者之所以稱之為“公務單引擎”，是因為Pilatus PC-12 NG的機艙空間堪比公務機，寬度與Citation CJ4相同，空間立體容積比Hawker Beech-Craft 400XP還要大，而運營成本卻遠遠低于公務機，以美國為例，Pilatus PC-12 NG：907美元/小時，Citation CJ4：1999美元/小時，Hawker Beech-Craft 400XP：2221美元/小時。

2011年11月，Pilatus交付了其1100架PC-12，這是自1994年推出高速單引擎渦槳飛機以來的一個了不起的成就，如今的銷售額是塞斯納Caravan的將近兩倍。PC-12累計飛行3.3萬小時，顯示了PC-12擁有者對飛機使用的高頻繁度。

2008年，PC-12 NG問世，升級到液晶面板的航電設備以及集成的數十種改進，使得NG真正超越早期版本的PC-12。自此，市場出現了這樣一種速度快、加壓艙、起降落跑道相對較短、單引擎、單一飛行員、不需要改裝培訓、擁有巨大的機艙的渦輪螺旋槳飛機。與Hawker Beechcraft的King Air 200/250（兩個PT-6AS引擎）的性能相比，Pilatus的PC-12的市場需求顯而易見。

值得一提的是Pilatus在對PC-12 NG進行改進時。大量聽取其客戶意見并交付了客戶所需要的產品；雖然PC-12 NG的蒙皮與PC-12相同，但他們所做出的巨大改善足以讓PC-12 NG當之無愧地被稱為“嶄新的”飛機。

PC-12 NG的改進極具前瞻性：四屏Honeywell Primus Apex航空電子面板。兩個PFD和兩個MFD集成信息屏，顯示包括發動機監測，飛機狀態，壓力控制，飛行和氣象數據、航圖，飛機系統信息和航程計劃等功能都被集成到系統中。

Apex是與PilatusPC-12 NG合理匹配的航電系統，其許多功能出現在灣流和獵鷹飛機上。Apex系統有4個10.4顯示屏幕，一對PFD/無線電，自動駕駛儀（Honeywell數字式自動駕駛儀），一對MFD，采用了SmartView（智能圖示），其在提高安全性和姿態感方面是一個革命性的產品。它顯示自然地形的3D渲染，為飛行員提供了一個完全不受氣候和光照條件影響的虛擬外部景觀。

Apex還提供了幾個新功能。如果起飛時的飛行狀態是不安全的，例如襟翼沒有收起，系統會視覺警告飛行員并加以音頻警告“不要起飛！”。Apex也能夠手控增壓系統。所有的PC-12 NG都能夠配置RVSM（縮小最低垂直間隔）。

另一處升級是采用了加拿大PrattWhitney 的新產品——PT6A-67P渦輪發動機，取代了PT6A，雖然二者都是1200馬力，但PT6A-67P的馬力是持續的，而不再受限于五分鐘的運轉。這是因為新發動機具有更高的耐熱性，這歸功于更好的壓縮機和渦輪葉片設計。PT6A-67P最大巡航功率仍然是1200馬力，但巡航高度可以更高，從而優化了巡航指標。

PilatusPC-12 NG最大巡航速度為280海里。在保持儀表飛行規定的油料儲量的前提下，載有3名乘客并高速巡，其最大航程達到1560海里。如果巡航空速保持218海里，假設實用升限30000英尺的高度，NG每小時僅僅燃燒279磅，這使得PC-12可持續飛行近8小時，1700海里的巡航航程。

如今的PC-12 NG更優化了翼尖，更短、更大傾角、組合形狀、右側翼尖集成了雷達天線。

Pilatus和寶馬美國設計工作室合作打造新的內飾。在330立方英尺加壓客艙內，豪華和舒適程度極盡期待所及。有足夠的房間供乘客在后面放松。機艙5英尺寬，甚至比一些中型噴氣飛機更寬敞，各種木質、精致的皮革和音頻/視頻選配。雖然機艙可設置9個座位，不過行政PC-12 NG六席是最流行的配置。"

讓Pilatus覺得自豪的是有其飛機被稱為“過度工程化”。一個很好的例子是新的發電機系統的設計，它取代了以前的皮帶驅動的備用發電機系統與發動機驅動的300安培發電機，三節電池（兩臺主用，一臺備用），在雙總線系統環境下提供足夠的冗余電源。

PC-12 NG有一個標準的前端乘客門和可提供叉車攜帶大物件出入的（53英寸 X 52英寸）超大尾部貨艙門，2011年，PC-12 NG被指定運送高敏感、高價值的航天衛星橫跨美國大陸。

PC-12 NG是經過認證的可以在已知結冰區域飛行的飛機。飛機的表面是由機翼前緣的氣動除冰，而擋風玻璃和螺旋槳是電除冰。

可收放的縱向推力起落架讓PC-12 NG可以在草地和非常規場起降，高升力翼形使其短距起降更容易。這一點與TMB 850相似，雖然PC-12 NG不是短距起降飛機，但它對跑道的長度的要求遠遠小于噴氣飛機對跑道長度的要求，這樣使得更多的機場對該飛機開放，讓乘客出行目的地選擇更加靈活。

Daher-Socata TBM 850速度之王

TBM 850是一種高性能，加壓機艙的單引擎渦輪螺旋槳飛機。公司坐落在法國塔布的Daher-Socata。TBM 850是目前最快的單引擎渦輪螺旋槳飛機，飛行高度26000英尺時巡航速度為320節，該巡航速度接近輕型噴氣飛機，而運使用維護成本仍然是單引擎渦槳飛機的成本。在巡航飛行高于29000英尺的空域里，TBM 850配備有通過認證標準的RVSM（縮小最低垂直間隔）航空電子設備。

TBM850的起源可以追溯到80年代初，美國穆尼飛機公司打算生產的一個單引擎的360馬力（268千瓦）活塞發動機加壓輕型飛機——穆尼301。1985年，當時的穆尼新業主和法國Socata合作，在穆尼301雛形的基礎上生產了 TBM 700。在“TBM”名字中，“TB”代表塔布 （Tarbes），Socata坐落的城市，“M”代表穆尼(Mooney)。

1990年1月，TBM 700首次在法國取得認證，并在同年八月獲得美國認證。這款設有6－7個座位的低單翼飛機，主要是鋁合金和鋼結構，但機尾的表面是復合材料。它有一個可伸縮式三角起落架，加拿大PT6A-64的700馬力（522千瓦）的發動機。TMB 700于2006年停產，轉而開始生產TBM 850。

TBM850的生產型號名為TBM 700 N，發動機升級成更強勁的PT6A-66D，最大標定功率850馬力（634千瓦），保護發動機從不到大其功率極限，從而延長發動機使用壽命和維修周期。TBM850起飛和降落功率限制在700馬力（522千瓦）以下，但在巡航飛行時發動機的功率高達850馬力（634千瓦）。這部分額外功率賦予了TBM 850較TBM 750更高的巡航速度，尤其是在高海拔高度。

以其強大的引擎，TBM 850帶給你的“高速”意味著巡航速度在320節時，航程可達1400海里，在252節的經濟巡航速度下航程可達1600海里。20分鐘可爬升到RASM空域高度，不過飛行高度26000英尺是TBM 850的節油、高速、性能最好的完美高度，15分鐘的爬升便可到達此高度，飛行0.80海里僅消耗燃油1磅。可見TBM 850在提升速度的同時并不提升飛行耗油成本。

在國際標準氣候條件下TBM 850的起飛地面滑跑距離是2035英尺，50英尺障礙清除距離是2840英尺，雖然不是短距離起降性能飛機，但這個距離卻是輕型噴氣飛機望塵莫及的。同時，大型哈澤爾三葉螺旋槳的設計，將TBM近進速度降低到85節甚至更低，讓著陸滑跑距離相對縮短。

TBM850的機身設計采用一些安全結構設計技術，包括使用多荷載路徑系統最大限度地提高機身構件的可靠性/耐久性，延長機身結構壽命。TBM850的機身與TBM 700C2機身基本一樣。TBM 850設計師選用鋁合金，高強度鋼（包括鈦）以及先進的復合材料，在最大限度地提高結構強度和耐久性的同時也最大限度地減少了飛機重量，并降低了維護成本。

自2008年后，TBM850配備了Garmin G1000綜合系統。TBM850的G1000集成套件包括雙10.4寸液晶主飛行顯示器（PFD），15寸液晶多功能顯示器（MFD），雙數字音頻控制器，電晶體地評議、方向指示儀系統，數字式大氣數據計算系統，雙導航、通話、儀表著陸系統、WAAS系統、全球定位系統接收器，和雙三軸磁力儀，另外還集成了數字GFC 700自動駕駛，彩色氣象雷達，地形回避系統（TAWS），空中對撞避讓系統（TCAS）和航圖顯示（與衛星氣象鏈接）。

TBM 850機艙設計簡單而優雅，注重品質和細節。座艙14.96英尺長，4英尺的高度和寬度，提供6個舒適的可調靠背和可折疊扶手的真皮座椅，一個大的折疊辦公桌。

乘客進入駕駛室是通過一個大型電動門、樓梯和坡道。機艙內的矩形舷窗配有下拉式遮陽，圓頂照明，所有席位都配有閱讀燈、電源插座和一個完全自動化的雙區環境控制系統。

3月底，在美國佛羅里達剛剛結束的Sun n’Fun展覽期間，Socata推出了一款新的TBM 850渦輪螺旋槳飛機——“TBM 850精英”——一個全新的可折疊、可變換位置的座椅設計大大提高了載貨能力。座椅的變換可在15分鐘內完成，850精英也引進了一些新的航電系統，包括Garmin的Iridium衛星收發器和高頻無線電選配。

TBM850是一款很有吸引力的飛機，其周到的設計甚至考慮到作為飛行出租使用，飛行員有獨立的入機門，不通過客人的機艙過道進入駕駛室。為客人提供較好的私密空間。

截至2011，Daher-Socata已交付超過600架TBM。其中260個模型為850機型。截至2012年1月1日，TBM機群總體累計飛行時間達909921飛行小時。

Cessna 208A Caravan 675

208B Grand Caravan

貨運專家

賽斯納大篷車是美國賽斯納公司制造的高翼單引擎渦輪螺旋槳飛機，固定輪，短途支線實用型并獲得FAA單一飛行員駕駛認證的飛機。截至2011年底，賽斯納飛機已交付415架Caravan 675，2200架Grand Caravan 208B，機群總體累計11000000飛行小時。2010年，Caravan舉行了誕生二十五年慶典。從任何一個角度審視它，無論是堅固性，靈活性，可靠性等，都可以讓貨運和客運使命變的得心應手。

Caravan原型的第一次飛行是在1982年12月，目的是為了填補活塞發動機賽斯納206載重不足造成的市場空缺。當飛機工程師開始對206進行“擴展”時，他們做出了一個決定，使用一個更強大的渦輪發動機會更好地適應新的設計，在世界許多地區，航空汽油是稀缺和昂貴的。而渦輪發動機燃燒Jet-A，價格低廉幾乎無處不在。1985年第一架Caravan交付使用，1990年載客版的Super Cargomaster——Grand Caravan誕生。

在早期，Caravan業務成功歸功于聯邦快遞貨運公司訂購了賽斯納第一個5年內生產的460架飛機中超過了一半數量的飛機。第一批Caravan服役以后，聯邦快遞發現飛機行使貨運使命時，載貨受到的局限是體積而不是重量。賽斯納的解決辦法是對208A Cargomaster機身加長，機翼前增加20英寸，機翼后增加28英寸。拉伸又增加了34%的機身體積，誕生了208B——Super Cargomaster。之后，聯邦快遞208B機群持續擁有250架。

Grand Caravan，大篷車的第四代系列，集合了前三個系列的所有最佳性能，包括更強大的675馬力，PT6發動機，更長的機身，機艙硬件的優化使它可以迅速從一個客運飛機變成貨運飛機，或者客貨兩用飛機。飛機通常坐六到八名乘客，最多可容納十二人。

大篷車有四門：駕駛艙兩側各一個門，右側客艙登機門，和一個大的左側貨艙門。

飛機爬升空速110節，每分鐘900至1000英尺垂直高度。在低空水平巡航空速175節。選配貨艙型大約降低巡航速度8節。

332加侖的可用燃料，最多可支持巡航4.6小時燃油外加45分鐘儲備油量。如果減少一半燃料并設置巡航飛行狀態，可以攜帶2800磅的人和貨物巡航3小時，空速147節，每小時耗油47加侖。

大篷車飛行員均稱，盡管它尺寸不小但駕馭它就像駕馭一架溫順的類似賽斯納182 Skylane的小飛機。值得一提的是大篷車可載重連燃油帶乘客和貨物超過3700磅還能駕馭它如同駕馭小飛機一樣輕松！單開縫襟翼，前緣渦流產生器和后緣角（保持氣流連貫從而提高襟翼的效力）使大篷車輕松滿足單引擎失速空速不高于61節的規定。2008年以后生產的大篷車，標準配置包含Garmin G1000航電系統，包括GFC700自動駕駛儀和兩個液晶主飛行顯示器。中間一個多功能顯示器，顯示實時飛行關鍵數據，包括交通流量信息、姿態、航向、發動機和機組警報。

比較流行的選配是下置肚皮貨物吊艙，它提供了一個額外的111立方英尺，1000磅的可用存儲空間，空間內區隔了四個獨立區域以飛行中防止貨物移位。2008年后，大篷車采用通過認證的TKS除冰系統“滲漏機翼”防冰技術取代氣動除冰，提供了3frac12;小時反結冰保護。對于大篷車這類附屬物較多（起落架、貨艙、機翼支柱）表面積較大的飛機，TKS除冰系統的采用是不犧牲飛機性能的前提下一個重大的安全性改進。其他可選項還包括升級的Garmin G1000航空電子設備，各種內部座椅選配和其他高級內部裝飾，單點加油和空調。

Quest KODIAK

越野先鋒

Quest飛機公司，位于美國愛達荷州桑德波因特的科迪亞克島，制造新一代十人渦輪螺旋槳飛機KODIAK。Quest一絲不茍地從零開始設計，以布施人道主義救助為飛行使命，滿足偏遠地區非常規跑道短距離起降性能的需要。可以視KODIAK為現代版的de Havilland Beaver和Otter再生。自2007年投入制造以來，KODIAK旨在制造即使在滿負荷載重條件下，創造最短的STOL（短距離起降）性能的飛機，同時KODIAK也是出色的水上飛機和兩棲飛機，KODIAK轉裝成水上飛機不需要任何結構升級。

一眼望去，KODIAK很容易被誤認為Grand Caravan，因為外形特點和尺寸有些相似，不過這種錯覺是暫時的。盡管Caravan也是貨運客運兼顧的機型，而且無庸置疑Caravan也擁有耐用可靠的結構設計，經得起偏遠地區惡劣飛行條件的考驗，但Caravan從來沒有被看作是真正的短距起降性能飛機，STOL（短距離起降性能）是二者區別的關鍵點，至此兩架飛機的區別浮出水面。

Quest KODIAK的設計初衷是為生活在窮鄉僻壤的人們提供生活物資和幫助，所以要經常要落在非常規跑道，特別是在山區，可能在著落前需要在山谷間急速轉彎，可能避開參天大樹后就是極短距離落地。這些性能的設計都要求KODIAK在高載重條件下完成。這遠遠不止于降落在草地跑道了，這是意味著具備在荒郊野外的著陸能力。這種出色的“越野”能力無意間賦予了KODIAK更廣闊的市場空間，喜歡探索自然、享受飛行的愛好者把目光紛紛投向KODIAK。

面對這樣一個體積不小，載重可達3535磅的飛機而言，其短距離起降（STOL）的性能的確令人印象深刻。它的最大起飛重量（MGTOW）7225磅，KODIAK被認證的50英尺清障起飛水平距離小于1200英尺，Quest公司的Lynn Thomas先生告訴我，KODIAK可以輕松舒適地做到起飛滑跑小于1000英尺離地，每分鐘爬升1300英尺。如果減輕載重，KODIAK可以離地更快。

KODIAK的短距起降性能不僅是來自于額定功率為750軸馬力的PT6A-34渦輪發動機（700軸馬力最大連續功率），同時也來自于間斷的前緣機翼設計。內側機翼是標準的NACA翼形，外側翼形采用“下垂”前緣設計，占整個機翼的40%。機翼翼中的設計改變會產生渦流、從而保持氣流流動產生升力，在非常低空速的情況下增強副翼作用力。當飛機攻角增加到內側機翼失速時，外側機翼的下垂設計使其減少攻角，降低失速速度。隨著放下襟翼，失速空速降至59節。

在海拔12000英尺高度，KODIAK最大巡航速度為172節，航程979海里，燃燒Jet-A燃油，每小時50加侖，可飛行5.7小時。設置巡航速度137節時KODIAK航程可以擴展到1113海里，每小時消耗34加侖，可飛行超過8.1小時。

Kodiak是被認證通過的可飛行到已知結冰區（FIKI）的飛機。采用由CAV航天公司生產的TKS#8482;防冰系統，專為防冰設計，也可以在飛行途中除冰，被公認為通用航空飛機最有效的防冰除冰系統。KODIAK現已全面采用這個強大的除冰系統，進而滿足所有飛入已知結冰區要求。

KODIAK機艙內的乘客座椅是履帶式，當需要運載貨物時，座椅易于移動。KODIAK有標準的駕駛員和副駕駛員艙門，機尾處有一個48.5“×50”的大翻蓋門，供貨物搬入搬出以及乘客進出。（下半部的翻蓋門有自動伸縮腳踏臺階）。

KODIAK采用Garmin G1000液晶面板（2 PFD + 1MFD）的綜合航電系統。

靈活多樣的選配包括TKS#8482;除冰保護系統，豪華舒適的內飾，擴展貨艙以及兩棲水上飛機。

KODIAK在全世界倍受包機運營商、中小企業、私人擁有者、跳傘運動及美國和國際人道主義組織青睞。Quest也提供了一些KODIAK水上飛，包括美國訂購的9架，用于魚類和野生動物服務。

2012年3月20日，Quest與諾斯洛普·格魯曼公司（Northrop Grumman Corporation) 簽署協議，開發的空氣爪#8482;特殊使命 。協議規定，諾斯洛普·格魯曼公司將作為KODIAK的美國聯邦經銷商，經銷KODIAK特殊任務執行飛機。該計劃幫助KODIAK拓展了特殊任務執行的細分市場，如空中情報，空中探測，執法，搜救和航空醫療。

（本文作者王爭 美國FAA多引擎儀表執照飛行員）