先進的碳纖維飛機：Liberty XL2飛機
Liberty XL2輕型飛機是獲得美國FAA頒發的適航和生產許可證的機型，是目前上先進的碳纖維輕型飛機之一。該機高2.26米、長6.19米，機翼寬8.76米，大航程可達1089公里，大巡航速度為240公里/小時。
在通航飛機市場里有兩類機型是具競爭力的。類是久經考驗的經典設計，好的例子是賽斯納172型。這些機型隨技術的發展不斷更新改進，但整體看仍然保留了初的設計與理念。第二類是成功的全新設計，或稱“白紙設計”。在航空業里搞白紙設計注定風險大，不但設計本身要出類拔萃，產品市場定位也要精準。從設計定型到下線航，從試飛到認證，再到保質保量的批量生產，每一個環節都是冗長困難的。很多機型甚至整個企業都未能在這個流程中存活下來，但是成功者卻大有人在。Liberty Aerospace 公司的Liberty XL2就是其中之一。
從外觀看XL2，小巧玲瓏，機身前寬后窄，頭尾線條弧度很大。內行的人看到這樣的機體弧線先想到的一定是“碳纖維”。不錯，同西銳的SR22和波音787 一樣，Liberty XL2的機體是用碳纖維制造的。與傳統的鋁材構架比較，碳纖維的優點很多，例如重量輕、強度高、可塑性高、抗腐蝕等等。這些特點使它成為當今航空制造業炙手可熱的材料新寵。XL2的整個碳纖維機體外殼重量不到50公斤，整架飛機凈重在500公斤左右。這樣輕的質量為XL2的各項優異性能指標打下了堅實的基礎。它的機翼與輕巧的機體相輔相成，翼展不到9米，比賽斯納172短兩米多。機翼厚度薄，上下表面平整光滑。
圖：Liberty XL2輕型飛機
看著這短小精干的機翼，很難想象它與協和超音速客機的機翼同出一位設計師之手。飛機機翼的設計是空氣動力學，航空設計學與結構材料學的交會點，是任何一架固定翼航空器設計的重點。升力與低阻力是機翼設計中的魚與熊掌，難以間得，但一位好的設計師可以像一位魔術師，用有形的機翼支配無形的升力與阻力，在無數的運動和狀態組合中取得升力與阻力比的大化。XL2設計翼展小，從而減小了阻力，但同時又把升力的損失控制在小，使其高速與低速性能都很出眾。
Liberty XL2這樣輕重量，低阻力的整體設計使得它的幾項主要性能指標做到可圈可點：高速巡航速度222公里/小時，和賽斯納172SP相當；長距離巡航航程 1013公里；滿燃油載重量189公斤。兩個人加上行李從北京自駕到青島只需要3小時時間。落地吃個午餐，再飛3小時就到上海了。
駕駛艙儀表板的區域是通訊與導航設備，其中引人注目的莫過于那一部Garmin GNS530衛星定位器。它功能強大但也價格不菲，除定位導航外還可以顯示地形、氣候和空中交通信息。駕駛員正前方安裝了俗稱“六件套”的標準圓形飛行儀表，它們的下面有一個我從沒見過的淡綠色液晶屏幕。經飛機主人丹尼爾。斯皮澤醫生介紹才知道這是Vision MicroSystems 1000顯示屏。在這個屏幕上匯總了所有與發動機相關的信息，例如歧管壓，螺旋槳轉速，氣缸溫度，機油溫度與壓強，排氣管溫度，燃油流量等等。這個顯示屏是發動機系統的組成部分之一，而這個發動機系統正是Liberty XL2先進設計的核心。
圖：Liberty XL2飛機
打開發動機蓋你會看到一個體積不大的四缸活塞風冷航空發動機，這臺大陸IOF-240B 發動機大馬力125匹，在私人飛機中算是很小的，比較來說賽斯納172SP的發動機是180馬力，而西銳SR22則高達310馬力。但這小小的發動機里卻暗藏乾坤，是當今上任何其它一架活塞式飛機都不具備的。那就是全自動電子發動機控制系統（Full Authority Digital Engine Control – FADEC）。FADEC的概念是用電腦取代飛行員來執行監視和控制發動機的任務。裝備有FADEC的發動機在每一個氣缸和排氣口都安裝了諸多壓力和溫度感應器，通過它們以每秒幾十次的頻率對每個汽缸的每一個沖程進行數據采樣，安裝在發動機和駕駛艙之間的兩部電腦對這些數據進行分析，然后依據分析結果來自動控制噴油量，點火時機等的一切發動機運作機制。
在傳統駕駛艙里飛行員要通過三到四個控制桿來操作發動機，不僅任務繁重精準度也遠不及電子系統。安裝了FADEC后，駕駛艙里的發動機控制簡化到了點火鑰匙和油門。啟動時飛行員不需要控制燃油進入發動機的時機，只要轉動鑰匙電腦系統從打火到注油一氣呵成。FADEC油門桿和發動機油門之間其實沒有了任何直接聯系，它已經演變成了一個電腦輸入設備。飛行員用這個操作桿來告訴電腦他需要多少發動機功率，從起飛的100%到巡航的75%-55%直到降落時的0%，電腦遵循這些飛行員的指令精準高效地操作發動機。
FADEC 這個人與機器之間的“電子中間人”具備很多獨到的優點。它簡化了人工操作，把飛行中的發動機控制變得和開車一樣簡單，從而減小了人為錯誤的幾率，避免了因誤操作損傷發動機的可能。電子燃油控制大幅度提高了經濟性，確保了以低的耗油量產出大功率。222公里/小時的巡航速度只需要23升/小時的燃油，這樣的效率在Liberty XL2誕生之前是聞所未聞的。按比例計算，沒有任何其它批量生產的飛機可以用125馬力達到XL2的高速度或者低耗油量。節油以外它的結構簡單可靠從而降低了維護成本，大大減少了運營開支，如此杰出的經濟性使它成為了另一個通航市場的青睞對象 — 飛行學校。
標準空機重量
1165 磅
529 Kg
大起飛重量
1750 磅
794 Kg
有效載荷
588 磅
265 Kg
著陸重量
1750 磅
794 Kg
滿燃油載荷
417 磅
189 Kg
巡航范圍（ 30 小 Res - 65 ％功率）
505 nm
935 km
大范圍（ 55 ％功率）
588 nm
1089 km
在海平面的大巡航
125 kts
144 mph
152 kph
經濟巡航 - 55 ％功率
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在通航飛機市場里有兩類機型是具競爭力的。類是久經考驗的經典設計，好的例子是賽斯納172型。這些機型隨技術的發展不斷更新改進，但整體看仍然保留了初的設計與理念。第二類是成功的全新設計，或稱“白紙設計”。在航空業里搞白紙設計注定風險大，不但設計本身要出類拔萃，產品市場定位也要精準。從設計定型到下線航，從試飛到認證，再到保質保量的批量生產，每一個環節都是冗長困難的。很多機型甚至整個企業都未能在這個流程中存活下來，但是成功者卻大有人在。Liberty Aerospace 公司的Liberty XL2就是其中之一。
從外觀看XL2，小巧玲瓏，機身前寬后窄，頭尾線條弧度很大。內行的人看到這樣的機體弧線先想到的一定是“碳纖維”。不錯，同西銳的SR22和波音787 一樣，Liberty XL2的機體是用碳纖維制造的。與傳統的鋁材構架比較，碳纖維的優點很多，例如重量輕、強度高、可塑性高、抗腐蝕等等。這些特點使它成為當今航空制造業炙手可熱的材料新寵。XL2的整個碳纖維機體外殼重量不到50公斤，整架飛機凈重在500公斤左右。這樣輕的質量為XL2的各項優異性能指標打下了堅實的基礎。它的機翼與輕巧的機體相輔相成，翼展不到9米，比賽斯納172短兩米多。機翼厚度薄，上下表面平整光滑。
圖：Liberty XL2輕型飛機
看著這短小精干的機翼，很難想象它與協和超音速客機的機翼同出一位設計師之手。飛機機翼的設計是空氣動力學，航空設計學與結構材料學的交會點，是任何一架固定翼航空器設計的重點。升力與低阻力是機翼設計中的魚與熊掌，難以間得，但一位好的設計師可以像一位魔術師，用有形的機翼支配無形的升力與阻力，在無數的運動和狀態組合中取得升力與阻力比的大化。XL2設計翼展小，從而減小了阻力，但同時又把升力的損失控制在小，使其高速與低速性能都很出眾。
Liberty XL2這樣輕重量，低阻力的整體設計使得它的幾項主要性能指標做到可圈可點：高速巡航速度222公里/小時，和賽斯納172SP相當；長距離巡航航程 1013公里；滿燃油載重量189公斤。兩個人加上行李從北京自駕到青島只需要3小時時間。落地吃個午餐，再飛3小時就到上海了。
駕駛艙儀表板的區域是通訊與導航設備，其中引人注目的莫過于那一部Garmin GNS530衛星定位器。它功能強大但也價格不菲，除定位導航外還可以顯示地形、氣候和空中交通信息。駕駛員正前方安裝了俗稱“六件套”的標準圓形飛行儀表，它們的下面有一個我從沒見過的淡綠色液晶屏幕。經飛機主人丹尼爾。斯皮澤醫生介紹才知道這是Vision MicroSystems 1000顯示屏。在這個屏幕上匯總了所有與發動機相關的信息，例如歧管壓，螺旋槳轉速，氣缸溫度，機油溫度與壓強，排氣管溫度，燃油流量等等。這個顯示屏是發動機系統的組成部分之一，而這個發動機系統正是Liberty XL2先進設計的核心。
圖：Liberty XL2飛機
打開發動機蓋你會看到一個體積不大的四缸活塞風冷航空發動機，這臺大陸IOF-240B 發動機大馬力125匹，在私人飛機中算是很小的，比較來說賽斯納172SP的發動機是180馬力，而西銳SR22則高達310馬力。但這小小的發動機里卻暗藏乾坤，是當今上任何其它一架活塞式飛機都不具備的。那就是全自動電子發動機控制系統（Full Authority Digital Engine Control – FADEC）。FADEC的概念是用電腦取代飛行員來執行監視和控制發動機的任務。裝備有FADEC的發動機在每一個氣缸和排氣口都安裝了諸多壓力和溫度感應器，通過它們以每秒幾十次的頻率對每個汽缸的每一個沖程進行數據采樣，安裝在發動機和駕駛艙之間的兩部電腦對這些數據進行分析，然后依據分析結果來自動控制噴油量，點火時機等的一切發動機運作機制。
在傳統駕駛艙里飛行員要通過三到四個控制桿來操作發動機，不僅任務繁重精準度也遠不及電子系統。安裝了FADEC后，駕駛艙里的發動機控制簡化到了點火鑰匙和油門。啟動時飛行員不需要控制燃油進入發動機的時機，只要轉動鑰匙電腦系統從打火到注油一氣呵成。FADEC油門桿和發動機油門之間其實沒有了任何直接聯系，它已經演變成了一個電腦輸入設備。飛行員用這個操作桿來告訴電腦他需要多少發動機功率，從起飛的100%到巡航的75%-55%直到降落時的0%，電腦遵循這些飛行員的指令精準高效地操作發動機。
FADEC 這個人與機器之間的“電子中間人”具備很多獨到的優點。它簡化了人工操作，把飛行中的發動機控制變得和開車一樣簡單，從而減小了人為錯誤的幾率，避免了因誤操作損傷發動機的可能。電子燃油控制大幅度提高了經濟性，確保了以低的耗油量產出大功率。222公里/小時的巡航速度只需要23升/小時的燃油，這樣的效率在Liberty XL2誕生之前是聞所未聞的。按比例計算，沒有任何其它批量生產的飛機可以用125馬力達到XL2的高速度或者低耗油量。節油以外它的結構簡單可靠從而降低了維護成本，大大減少了運營開支，如此杰出的經濟性使它成為了另一個通航市場的青睞對象 — 飛行學校。
標準空機重量
1165 磅
529 Kg
大起飛重量
1750 磅
794 Kg
有效載荷
588 磅
265 Kg
著陸重量
1750 磅
794 Kg
滿燃油載荷
417 磅
189 Kg
巡航范圍（ 30 小 Res - 65 ％功率）
505 nm
935 km
大范圍（ 55 ％功率）
588 nm
1089 km
在海平面的大巡航
125 kts
144 mph
152 kph
經濟巡航 - 55 ％功率
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