Lancair IV-PLancair IV-P

Booster l’état de l’art dans les avions en kit

Voici une recette que nous pouvons tous comprendre. Prenez une cellule, élégante et robuste et construite en composites de haute technologie. Ajoutez de la puissance. Beaucoup de puissance. D’accord, maintenant, ajoutez un peu plus. Voilà, c’est tout; environ 350 de ces quadrupèdes au galop devraient le faire. Pour vous assurer qu’ils ont des poumons, consultez les recettes du chef Garrett sur l’aspiration non naturelle. Pliez une aile tranchante comme un couteau au Ginsu, mais pas plus de 100 pieds carrés. Faites cuire le plat sous pression à 5 livres par pouce carré et laissez-le sur le feu pendant environ 2 500 heures.

Ce qui ressort de la cuisine du constructeur à la fin de cet intervalle sera quelque chose comme le Lancair IV-P, la dernière itération de l’avion en kit le plus attendu de Lancair International. Alors même que le premier Lancair IV circulait dans les États-Unis à partir de 1991, battant des records de vitesse et faisant tourner les têtes, le fondateur de la société Lance Neibauer a commencé à dessiner la version pompée. Maintenant, quatre ans après l’arrivée de l’IV d’origine, nous avons l’IV-P. C’est sans aucun doute l’avion en kit le plus sophistiqué et le plus superlatif existant.

Au cas où vous auriez manqué tout le hoopla entourant l’entrée de l’IV dans le segment haut de gamme du kit, voici ses ingrédients vitaux. Une cabine étonnamment spacieuse de quatre places est perchée sur une aile à flux laminaire de seulement 98 pieds carrés. En tête de ligne, trouvez un Continental TSIO-550-B à double turbocompresseur et à refroidissement intermédiaire, développant 350 chevaux grâce à une hélice à trois pales. Tout cela repose sur un train rétractable de style Cessna 210 et porte un poids brut maximal de seulement 3 200 livres. Lancair vend le kit IV depuis 1991, aux côtés de sa série 320/360 à deux places et de la série ES à quatre places à pignon fixe.

Pour passer de la version IV originale à la version pressurisée, il fallait plus que simplement réécrire la recette. Lancair a effectué une analyse par éléments finis (une modélisation informatique des contraintes de la cellule) à plusieurs moments de la gestation de l’IV-P et a dépensé des talents d’ingénierie considérables pour sceller la structure de l’IV. En fait, une cellule composite se prête bien à la pressurisation car elle a une structure contiguë, sans espaces de rivetage et avec une répartition des contraintes prévisible. Neibauer dit: « Je ne peux pas imaginer pressuriser un avion en aluminium. la pensée était que cela allait être assez simple pour le sceller car nous avons essentiellement une bouteille thermos ici. »

En effet, avec des augmentations judicieuses des épaisseurs de nappe en fibre de carbone, les tâches les plus difficiles se sont avérées être de sceller la grande porte latérale gauche et de contrer les effets de la pressurisation sur le système de commande. La porte nécessitait un système multicouche qui est différent des arrangements communs de p-avion. Neibauer dit: « Sur un gros avion, vous pouvez obtenir un cadre très rigide, puis tout ce dont vous avez besoin, ce sont des goupilles de cisaillement, car vous n’avez que des charges de cisaillement. Eh bien, nous avons une combinaison de charges de cisaillement et de contraintes membranaires. Tout fléchit et se déplace comme un ballon, vous ne pouvez donc pas avoir de goupille de cisaillement car elle doit se verrouiller physiquement. Donc, les loquets que nous avons maintenant atteignent, attrapent et rentrent. »La porte est ouverte avec une paire de poignées, l’une contrôlant les loquets le long des bords avant et arrière, et l’autre séquençant les loquets inférieurs de la porte à charnière supérieure. Un joint pneumatique pompé électriquement scelle la porte.

Bien que le standard IV dispose d’une soute à bagages accessible depuis la cabine, la cloison du siège du P fait partie du récipient sous pression, laissant une petite étagère à chapeau à l’intérieur. Les bagages roulent dans le tailcone non pressurisé. En plus de la nouvelle porte, le P arbore des fenêtres plus épaisses et des piliers plus épais; cependant, les montants latéraux du pare-brise sont massifs, ce qui enlève quelque chose à la vue panoramique normalement offerte par l’IV.

Lancair a essentiellement laissé le système de commande de la tige de poussée de l’IV seul, mais a dû faire quelques ajouts par déférence à la pressurisation. Dans un monde parfait, tout ce qui doit pénétrer dans le récipient sous pression aurait un mouvement de rotation comme un tube de couple ou une faible surface comme un câble de commande typique. Au lieu de cela, les ailerons et les ascenseurs de l’IV-P sont actionnés par de lourdes tiges push-pull (le gouvernail est entraîné par câble) qui nécessitent des bottes pour empêcher la pression de la cabine de fuir. Ces poussoirs d’ailerons sont relativement faciles à sceller, sans inconvénient fonctionnel sérieux à leur amorçage car leur mouvement s’auto-annule au regard de la pression de la cabine. Pas avec les ascenseurs. Lancair a dû mettre au point un petit appareil qui échantillonne le différentiel global de la cabine et applique un léger mouvement de cabrage pour compenser l’influence de cabrage des bottes; les bottes se remplissent de pression dans la cabine et se dilatent, déplaçant la tige de poussée à laquelle elles sont attachées. En vol, vous remarquez un léger raidissement des commandes, à peu près aussi prononcé qu’un Cessna P210 ou un Piper Malibu.

Une grande partie du système de pressurisation serait familière au pilote de Malibu; cependant, les performances de l’IV-P sont autres. Considérez ces chiffres: Tel que testé, l’IV-P affiche une charge de puissance de 9,1 livres / puissance et une charge alaire de 32,7 livres / pied carré. Gardez ces chiffres à l’esprit, car ils sont un indice des caractéristiques de vol de l’IV.

Ce qui ne veut pas dire que l’IV-P est difficile à piloter. Armé d’une certaine attente des manières du Lancair et d’une bonne dose de respect pour la puissance installée, l’IV-P me semblait, du moins, un avion plus indulgent, communicatif et docile que l’IV non pressurisé. Créditez un centre de gravité vide plus en avant, ainsi que les effets de l’ajout de capacité de carburant aux baies des ailes avant, et le poids global du P, disent les membres du personnel du Lancair.

Mike DeHate, pilote de démonstration de la compagnie, et moi avions clairement attendu un jour trop long pour le vol. Le photographe Mike Fizer et moi sommes arrivés la veille et avons passé la plupart du temps à prendre des photos, à poser des questions et à visiter les installations de Lancair. Un jour plus tard, le centre de l’Oregon était englouti par des nuages bas et des averses de pluie; les conditions IFR prévalaient. Sans se décourager, DeHate a planifié un vol aller-retour vers la région de Portland depuis la base de Lancair à Redmond, en Oregon. Nous visions haut: Niveau de vol 230.

En tout, cela s’est avéré être un test idéal du courage de l’avion — pour ne rien dire de celui de DeHate. Donnez à un pilote un destrier pressurisé de haut vol, et vous pouvez parier qu’il passera du temps par temps. Compte tenu de l’investissement en temps et en argent, l’IV-P devient bien plus qu’un jouet de mouche de jour ensoleillé.

Le démarrage et la sortie de taxi se sont avérés simples dans l’IV-P. Grâce à une quantité décente de friction dans la roue avant pivotante, le freinage différentiel n’est pas particulièrement gênant; vous appuyez sur les freins pour définir un cap et l’avion le tiendra bien. Prêt pour le départ, vous ne trouverez aucun élément de contrôle en amont inhabituel à traiter, à l’exception des commandes de pressurisation. Fabriqué par Dukes, le système ressemble à d’autres avions pressurisés de production. Réglez l’altitude du champ plus une petite marge, et l’avion se pressurisera automatiquement. Pendant notre vol, cependant, le système a dû être manipulé manuellement par DeHate; le N106L n’avait que 35 heures sur le Hobbs, et naturellement, certains systèmes n’avaient pas été complètement secoués.

On peut raisonnablement s’attendre à ce qu’un petit avion léger avec toute la puissance de l’IV-P se dirige résolument vers la gauche lorsque vous poussez les 350 chevaux en action. Ce sera le cas, bien sûr, mais en utilisant un gouvernail droit presque complet et sans freins, l’IV-P a accéléré à l’arrêt sans drame et il était facile de le maintenir sur la ligne centrale. (Cependant, un vent de travers sérieux pourrait nécessiter un certain usage des freins au début du roulis au décollage.) Naturellement, à pleine puissance, l’IV-P se pince sur la piste et la vitesse comme un adolescent devant un sac frais de Twinkies. La vitesse de rotation de 65 nœuds allait et venait rapidement, et il a fallu un plus grand remorquage sur le contrôleur à manche latéral pour soulever le nez que j’avais prédit. (Tout premier vol dans un nouveau type d’avion nécessite une manipulation délicate des commandes.) Enfin en l’air après une charge de 80 nœuds, l’avion s’est installé dans une montée de 2 000 pieds par minute à 135 nœuds indiquée avec le train rangé et les volets de 10 degrés utilisés pour le décollage à peine arrivés. (Lancair mérite une tape dans le dos pour marquer l’indicateur de vitesse du P en nœuds, plutôt que la pratique habituelle du kitplane de miles par heure.)

DeHate a suggéré de revenir à 75% de puissance et à un mélange riche pour la montée, conformément aux recommandations de Continental. En tant que tel, l’avion a grimpé à une vitesse supérieure à 1 000 pi / min à une vitesse indiquée de 165 nœuds; les jauges électroniques du moteur indiquent une pression du collecteur de 31 pouces, 2 500 tr / min et 28 gallons par heure sur le débit de carburant. Nous avons pu maintenir cette vitesse, ce taux de montée et ce réglage de puissance jusqu’au FL230. Un bref aplanissement imposé par le contrôle aérien à 8 000 pieds a permis à l’IV-P d’accélérer à 205 nœuds indiqués, pour un vrai de 231 nœuds.

Les pilotes venant du Malibu seraient impressionnés par les caractéristiques de refroidissement du Lancair. Il n’y a pas de volets de capot, et même à la fin de notre montée au FL230, la température de la culasse la plus chaude s’est installée à 409 degrés Fahrenheit. Bien sûr, l’IV-P indiquait une vitesse plus élevée en montée que la Malibu en croisière.

Enfin configuré pour une croisière à 75% de puissance, l’IV-P a sauté jusqu’à 195 nœuds indiqués, pour 278 nœuds vrais, ou Mach 0,46, si vous voulez le compter de cette façon. Cette Continental particulière, une version à course plus longue du moteur Malibu, fonctionne proprement et en douceur à la température maximale d’entrée de la turbine; réglé à 50 degrés, le débit de carburant est descendu à 18 gph sur l’ordinateur de débit de carburant. Le CHT le plus élevé observé en croisière était de 400 degrés.

En altitude, je m’attendais à ce que le Lancair soit un peu moins indulgent qu’en bas. Je me suis souvenu des paroles d’un pilote de Malibu très expérimenté qui disait que le mont était « goosey » dans les niveaux de vol, malgré sa longue aile efficace. En fait, le Lancair volait fermement et régulièrement haut, avec peu de la chasse au roulis qui semble affliger certains simples à pistons de haut vol.

Nous n’avons cependant pas égalé les vitesses revendiquées en altitude. Lancair répertorie les vitesses et les débits de croisière de l’IV-P pour une puissance de 75 et 65% à 24 000 pieds à 291 nœuds, 17,5 gph, et 282 nœuds, 16,8 gph, respectivement. Grâce à un indicateur d’assiette à enroulement – Lancair envisage de passer d’un système d’aspiration à un système pneumatique à pression dans le P — nous avons écourté notre séjour au FL230, et il est raisonnable de croire que l’avion n’avait tout simplement pas accéléré à pleine croisière dans le temps imparti.

Comme c’est le cas avec tout avion lisse et rapide, la descente et la décélération nécessitent une planification importante. Considérez également les limites de la pressurisation ici, car vous ne pouvez pas réduire la pression du collecteur de plus de 4 ou 5 pouces sans perdre la pression de la cabine. Ainsi, lorsque nous nous sommes dirigés vers la descente à la fin du vol, l’avion a roulé jusqu’à 250 nœuds indiqués et 2 000 pi / min avec une légère réduction de puissance. À un moment donné, le GPS a appelé une vitesse au sol de 381 nœuds.

Ce qui fera probablement trébucher le pilote Lancair IV-P naissant, c’est la vitesse à laquelle il engloutira le sol dans la zone terminale. Oui, vous pouvez toujours revenir à l’accélérateur, mais en essayant de garder la cabine gonflée, vos options sont limitées. La faible vitesse d’extension du rapport de 145 nœuds signifie que les freins de vitesse en option doivent être considérés comme un équipement standard. Nous avons terminé l’approche VOR à Redmond sans problème, en faisant gentiment et fréquemment des suggestions pour ralentir l’avion.

Tant en altitude qu’à basse altitude, l’IV-P s’est avéré être tout sauf une poignée. Pour le pilote inutilisé des avions à faible charge de puissance, la nécessité de couper fréquemment dans les trois axes avec des changements de puissance sera une surprise, tout comme le taux de descente prodigieux qui suit un gros remorqueur arrière sur l’accélérateur. Dans l’ensemble, l’IV-P est modérément stable en tangage et tiendra raisonnablement bien la vitesse anémométrique ajustée.

Pour s’assurer que les futurs pilotes de Lancair IV sont à la hauteur et qu’ils puissent obtenir une assurance, la compagnie a mis en place un cours de formation avec Flightcraft, basé à Portland, dans l’Oregon. Parallèlement à l’école au sol habituelle et au temps passé dans l’avion du client ou de l’usine, Flightcraft aura sous la main un simulateur Frasca modifié pour aider à élaborer les procédures aux instruments avant de décoller. De plus, la compagnie enverra, moyennant des frais, un pilote de la compagnie pour effectuer les premiers vols et les inspections de la cellule pour tous les constructeurs Lancair.

Le temps de construction cité est de 2 500 heures, et Lancair semble avoir pris des mesures pour simplifier ce qui est sans doute l’avion en kit le plus complexe autour. Les points d’attache du train d’atterrissage principal sont contenus dans une boîte en aluminium préconstruite; cette structure est ensuite collée et boulonnée dans la cellule. Un kit d’aile de construction rapide, une option de 7 900 $, soi-disant supprime environ 700 heures de travail en installant les nervures des ailes et les longerons principaux et auxiliaires. (Dans le schéma normal des choses, seul le longeron principal est pré-accouplé à l’une des peaux des ailes. Néanmoins, le constructeur doit installer des pistes de commande et du câblage avant de fermer les ailes.

Comme il sied à sa complexité, l’IV-P a un prix considérable. Les coûts de cellule de base s’élèvent à 46 900 $ pour le modèle non pressurisé, à 66 900 for pour le modèle P et à 56 800 $ pour un IV prêt à l’emploi. Cette dernière option permet au constructeur de compléter un avion non pressurisé qui n’a besoin que du matériel supplémentaire du modèle P; des structures uniques au P sont déjà en place mais les bits de pressurisation réels restent à Redmond. Lancair dit qu’entre 50 et 70% des constructeurs IV actuels de 200 sont en train de construire des modèles P.

Ajoutez aux coûts un TSIO-550-B neuf en usine à 45 000 $ ou, si vous voulez un nonturbo IV (naturellement, ce qui signifie pas de pressurisation), environ la moitié de cela pour un IO-550-G Continental de 300 ch. Avec certains constructeurs spécifiant des systèmes Bendix / King EFIS, il est facile de voir comment les coûts peuvent augmenter. Imaginez qu’un panneau réalisé par des professionnels avec pilote automatique et avionique actuelle fonctionnera de 25 000 $ pour une configuration de base à plus de 50 000 $. De plus, la peinture et l’intérieur ajouteront au moins 10 000 $ au total. Ainsi, le résultat net sera de l’ordre de 150 000 $ à 200 000 $, sans compter la valeur de votre temps en tant que constructeur. Rappelez-vous également que le devis de construction de base de 2 500 heures comprend la cellule de base; des travaux de peinture personnalisés ou des tableaux de bord à technologie navette ajouteront du temps. Au moment de la presse, Lancair a prédit qu’une douzaine d’IV construits par le client étaient sur le point d’être achevés.

En fin de compte, cependant, il y a des pilotes qui, avec leur soif de vitesse et de capacités à haute altitude, ne se soucieront pas du tout du temps qu’il faut pour que ce plat se gelée. Avoir un avion vraiment charmant qui peut également faire honte à la vitesse à peu près tout le reste avec un moteur à piston sera une récompense suffisante. C’est une sorte d’aversion que de nombreux pilotes paieraient presque n’importe quoi — en temps et / ou en argent — pour savourer.

Qu’y a-t-il dans l’Attente?

Ces choses prennent du temps.

Lancair a pris une chaleur considérable sur le temps qu’il a fallu aux constructeurs pour faire voler des IV non construits en usine. À l’heure actuelle, seuls trois navires volent, tous essentiellement des projets d’usine; le troisième appartient à l’employé de l’entreprise Don Goetz.

Quel est le problème? Neibauer explique que les retards dans l’expédition des kits de fuselage IV impliquent les efforts de l’entreprise pour la communauté des pièces. Après le feu vert du modèle P, Lancair a retardé la livraison des fuselages (le soi-disant kit, comprenant les structures de queue et d’aile, avait déjà été expédié). Maintenant que la majeure partie de l’ingénierie et des essais est terminée, les fuselages IV et IV-P, qui partagent maintenant de nombreuses pièces, quittent les installations de Redmond au rythme d’environ quatre par semaine. Lancair voulait accomplir quelques choses: Pour établir des pièces et des manuels communs, ce qui aide les constructeurs et l’entreprise, et pour répondre aux souhaits des constructeurs travaillaient sur des ailes et des queues qui avaient exprimé leur intérêt pour l’option pressurisée.

Lancair s’attend bientôt à ce que son usine de Singapour, qui fabrique désormais de nombreux composants des kits de construction rapide 320/360, prenne une partie de la production. – MEC