民用飞机设计参考机种之一“湾流”G150双发涡扇公务机

2015-01-08高培仁

民用飞机设计与研究 2015年4期

Gulfstream G150 Twin-turbofan Business Transport

“湾流”G150是美国湾流航宇公司在“湾流”G100公务机的基础上，改进研制的一种中型宽体双发涡扇公务机。该机由湾流航宇公司研制，飞机平台由以色列航宇工业公司在以色列制造，此后的工作由湾流航宇公司在美国完成。发动机由美国霍尼韦尔国际公司提供。驾驶舱航电系统由美国罗克韦尔·柯林斯公司提供。

里程碑

2002.9在美国国家公务航空协会(NBAA)会展前夕发布

2005.1第一架原型机(4X-TRAc/n201)出厂

2005.5第一架原型机(4X-TRAc/n201)首飞

2005.9第二架原型机(4X-WIDc/n202)首飞

2005.11首架原型机(4X-TRA)在NBAA的会展上公开展示

2005.11获以色列民航局(CAAI)和美国联邦航空局(FAA)的型号合格证

2006.8获FAA缩小垂直间隔标准的适航批准

2006.10通过国际民航组织(ICAO)的第四阶段噪声标准认证

2007.7获欧洲航空安全局(EASA)的型号合格证

机翼与“湾流”G100中型双发涡扇公务机相比，“湾流”G150采用了新设计的机头，将后气密框之后的机身加长了0.41m，并调整了布局以平衡新设计的客舱。该机还换装了推力更大的发动机，具有与“湾流”G100相当的巡航速度与航程，但最大起飞重量提高了近6%。

机翼带有翼梢小翼的悬臂式下单翼。从第4翼肋处开始向外与“湾流”G200相同，并在每侧机翼翼梢与小翼结合处的上表面增加了13个涡流发生器。每侧机翼的后缘襟翼前方有4个减速板。

尾翼升降舵配平调整片的展长增加了50%。

飞控两套集成在驾驶舱航电系统中的FMS-6100飞行管理系统。副翼由液压操纵，升降舵和方向舵由人力驱动。操纵面通过推杆操作。水平尾翼安定角由3台电动机控制运行以防失控或升降舵断开；副翼万一发生卡滞时可断开；扰流板/减升板位于富勒襟翼前方；升降舵和突角补偿的方向舵均配有补偿片；襟翼与外侧前缘缝翼联动，采用电驱动。操纵面偏转角为：副翼±15°；方向舵±22°；升降舵+22°30’/-12°30’；襟翼40°；减速板45°(向上)；缝翼25°(向下)。

结构整体式双梁机翼、机加翼肋及蒙皮壁板，通过4个主隔框和5个辅助隔框连接；机翼/机身整流罩、升降舵、垂直尾翼尖和尾锥均由玻璃纤维复合材料(GFRP)制成；副翼、扰流板、机翼前缘和翼尖均采用凯芙拉材料(Kevlar)和蜂窝结构(材料为诺梅克斯Nomex)；机头航电设备舱口盖和前起落架舱门口盖均采用凯芙拉材料；凯芙拉增强的短舱舱门；化学铣切的机身蒙皮；驾驶舱风挡采用钛合金框架，透明件主要是聚碳酸脂叠层，但最外层采用耐刮擦的玻璃材料。

起落架以色列航宇工业公司制造的液压可收放前三点式起落架。主起落架和前起落架均为双轮，装有油气减震器。主起落架上带有拖拽臂，向内收起，前起落架向前收起。主轮轮胎尺寸23×7.00-12(10层)，胎压8.55×105Pa；前轮轮胎尺寸16×4.4-10(6层)，胎压6.9×105Pa。主轮带有多盘式液压防滑刹车系统，应急时使用压缩氮气刹车，前轮可液压驱动转向±58°。

动力装置2台尾吊安装的美国霍尼韦尔国际公司TFE731-40AR-200G带有全权数字发动机控制系统(FADEC)的涡扇发动机，单台推力19.66kN。美国诺达姆集团(Nordam)的反推力装置。有2个机翼油箱，油箱容量均为1 020.5L，另有2个机身油箱，容量分别为3 016L和814L。总燃油容量为5 879L，其中5 855L可用。右翼后的机身下方有单点压力加油口，机背有重力加油口，从任一加油口均可为所有油箱加油，加油顺序自动控制。

座舱可容纳2名驾驶员和6~8名乘客。改用“湾流”G200风格的驾驶舱风挡以改善可见度，客舱最大宽度增加了31cm，最大高度增加了5cm。客舱前部右侧有厨房，与舱门相对。后部有盥洗室/化妆间和衣柜。客舱标准布局为6座，在前部两侧分别布置1对面对面的座椅，后部两侧各布置1个朝前的座椅。每对座椅之间和后部2个座椅前方均有可收起的桌台，每个座椅旁均配有耳机和杯架。采用7座布局时，在后部两侧分别布置1对面对面的座椅，前部左侧布置1只双人沙发，右侧布置1个朝前的座椅，每对座椅之间和前部右侧座椅前方均有可收起的桌台。采用8座布局时，需在7座布局的基础上将厨房缩小并移至左侧舱门后方，并在客舱前部右侧加装1个座椅，与同侧原有座椅相对，其间有可收起的桌台。客舱有100%的新鲜空气通风，客舱内饰还包括3个110V电源插座、娱乐设备和集中控制的照明系统，以及带有3个手机的MagmaStar公司的双通道电话系统。客舱舷窗为椭圆形，两侧最后1个舷窗处均有应急出口。

系统美国霍尼韦尔国际公司的RE-100辅助动力装置，可在9 144m高度使用。霍尼韦尔国际公司的环境控制系统，使用发动机引气，正常压差为0.61×105Pa。两套工作压力为207×105Pa的液压系统。主系统由2台发动机驱动的泵提供动力，用来驱动防滑刹车装置、起落架、前轮转向操纵、扰流板/减升板和主操纵面。备份系统由电动泵提供动力，用来驱动应急/停放刹车装置。主操纵面和反推力装置。电气系统包括2台美国卢卡斯航宇公司的300A、30V直流起动发电机(由发动机驱动)和2台1kVA的单相固态变流机，提供单相400Hz、115V交流电和用于飞行仪表的26V交流电。2个24V、24Ah的镍镉蓄电池，用于起动发动机和为关键的飞行仪表和应急设备提供电力。可接入28V的外部直流电。机翼前缘缝翼和平尾前缘采用气动套防冰；发动机进气道采用热防冰。为机组人员和乘客提供的氧气系统储氧量为218m3，可选装第2个同样容量的氧气瓶。装有2个用于发动机的氟里昂灭火系统。

航电设备罗克韦尔·柯林斯公司的ProLine 4作为核心系统

通讯:1台高频电台(可选装第2台)；2台TDR-94D型S模式应答机；AHS-3000姿态航向基准系统(两套)；驾驶舱声频系统；CVR-120驾驶舱话音记录器；应急定位发射机。

飞行:2台FMS-6100飞行管理系统；2台DME-4000测距设备和NAV-4500导航系统(可选装NAV-4000导航系统)；ALT-4000无线电高度表；TCAS-4000空中交通告警与防撞系统；“激光参考”V惯性基准系统、机载飞行信息系统和带有风切变告警功能的MarkV增强型近地告警系统；选装4500导航系统可替代第2台NAV-4000导航系统；飞行数据记录器；WX-500气象绘图/雷暴探测系统；美国宇宙公司的VHF-4000和柯林斯公司的RIU-4000数据链；霍尼韦尔国际公司的AFIS。

仪表:采用305mm×254mm液晶显示器的4屏电子飞行仪表系统。

外部尺寸

翼展(包括小翼)

16.94m

机长

17.30m

机高

5.82m

机翼平均气动弦长

2.19m

内部尺寸

客舱