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晨枫:波音737是如何铸成大错的?
关键字: 闵行埃航空难中美C919下一代飞机的开发拖延和空客的紧逼是导致737再次拉皮的主要原因
由于这是在现有的波音737-NG上的大改,用户的现有维修、支援、训练体系容易无缝对接,很受航空公司的欢迎。对于FAA来说,这也只是现有波音737-NG的补充认证,并不需要重头认证。波音新增的机动特性增稳系统(简称MCAS)的问题是到后来才意识到的,但这不是波音画蛇添足、没事找事。
2009年6月1日,法航447航班从巴西里约热内卢起飞,前往巴黎,途中失事坠毁,机上228人全部丧生。这是一架空客A330-200,4年新。没有两架失事的波音737-MAX8那么新,但也算很新的。
飞机在飞越雷雨区时,空速管冻结,造成空速读数不正常,不断发出失速虚警。飞行员按照空客应急处理手册要求,加大推力爬升,反而进入了高空失速,最终坠毁。事后调查发现,在好几分钟里的任何时刻,只要飞行员压低机头,就有足够的高度和速度改出失速,恢复安全飞行。空客的应急处理手册是针对更常见的低空失速情况,但对高空失速考虑不足。飞行员机械地按照手册处理,而不顾常识和经验,也是事故原因之一。
法航447事故后,高度自动化系统与人的交互、人在平常很能干的自动化系统“失智”时的应对,以及关键控制系统对仪表固有可靠性掉链子时的处置成为很大的话题,这些话题至今依然是火爆的研究领域,但工程技术的特点就是:不能等什么都研究清楚了再干,琢磨出来多少,先干起来再说。解决方案不完美是可以改进的,但不作为是不可接受的。
因此,波音MCAS的功能之一就是在一定的高度、速度条件下,如果空速管读数指出迎角过大,就有控制地压低机头,自动改出。如果迎角过大是空速管冻结造成的误读,在较低的高度上,气温升高,空速管冻结自然融化,读数自然恢复正常。由于在高空高速时空速管冻结,飞行员的最好选择也只有压低机头,因此自动与手动并不冲突,自动具有很高权限。
但事情是千变万化的,如果飞行员认定飞行状态正常,不应该大角度俯冲,而拉起的动作反复被自动控制否决,就可能造成“飞行员导致的控制震荡”(简称PIO),几个来回以后,震荡幅度越来越大,就容易失控。这不是典型PIO,典型PIO是由于飞行员急促、频繁的操纵动作激发控制系统本质滞后造成的,但就表象和最后效果而言,这两种PIO是一样的。
现在还不能确定PIO是否是最后导致狮航610失事的原因,埃航ET302的失事调查更是刚刚开始,但从飞行的速度和高度纪录来看,MCAS与飞行员打架、最后造成PIO的可能性不小。应该指出的是,PIO里的P确实是指飞行员,但这是控制系统设计的问题,不能简单看作飞行员的错误。
有说法MCAS是因为波音737MAX发动机前置、位置提高造成上扬倾向、需要自动补偿的缘故,这是奇怪的说法。发动机前置使得重心前移,带来的是自然的机头下压倾向,而不是上扬。发动机重心提高对俯仰的影响也微乎其微,俯仰主要是重心前后移动的影响,上下移动影响的是横滚。
不管波音是为什么而增加MCAS,波音的错误在于没有把MCAS的功能作为飞行员换型训练的一部分,不仅使得飞行员在控制输入被意外否决时大吃一惊,还没有迅捷有效的办法解除自动控制、全手动接管。
狮航610事故后,波音马上推出补丁,不仅在飞行员训练里强调MCAS的新增功能,还推出解除MCAS的操作步骤。不过这些还是临时补救措施,MCAS一旦解除,也不易恢复,影响后续正常飞行。高度自动化系统在自动与手动之间的无缝来回切换本来就是极端复杂的问题,尤其是部分手动-部分自动的混合模式。软件实现当然是大难题,更大的难题是猜度飞行员的意图和正确表达依然处在自动模式的功能,这样不导致飞行员误解,也能在恢复自动的时候只恢复还在正常工作的部分,而不是把造成先前麻烦的部分一并恢复。
本该提高飞机安全性的自动化控制系统,有可能导致了两起严重空难
埃航ET302失事后的第二天,波音就宣布已经在加紧编制补丁,将在未来几周内推出。如果这是狮航610之后就开始编制的补丁,那可能是完成品;如果是埃航ET302之后才开始的,那依旧是临时补丁。波音最后的技术方案还不知道,但技术问题已经不是波音最大的噩梦,商业运作这边才是。
埃航ET302失事后,中国首先在国家层面立刻宣布涉事飞机停飞。有人把这与美中贸易战相关联,这是不妥的。即使美中贸易关系如胶似漆,接连两次出这么大的事故,不得到安全确认就继续容许飞行,那才是不负责任的。有人问中国外交部,什么样的安全确认才足够解禁,这其实不是外交部能回答的问题,应该问中国民航。具体需要满足什么样的要求,那是技术性的问题,但继续默认安全性肯定是不妥的。
与此相对照的是美国,FAA至今坚持认为,否决波音737-MAX8适航证的依据不足,所以还没有达到停飞标准。如果说狮航610只是孤例,那埃航ET302之后,需要证明的就不是波音737-MAX不安全,而是是否还安全了。在没有相关证明之前,FAA的不停飞决定是不负责任的,有损FAA的专业权威。但FAA这样有损专业权威的做法不是没有先例的,下面会提到。
但FAA有苦难言。如果FAA下令停飞,波音生产线上的大批待交付飞机立刻就要大概率面临拒绝接收的问题,航空公司慢说不能正常投入航班运行,连接机都不可能。在最坏情况下,各国航空公司甚至可能出现大面积退货,波音将很难拒绝。
对于航空公司来说,机队停飞也是巨大的问题。像美国西南航空那样,机型高度集中,一旦主力机型停飞,连抽调其他飞机补班都难,因为根本没有那么多替补飞机可以调动,那样公司就有停摆的危险。一旦客流流失,如何拉回来、什么时候才能拉回来就难说了。
也有人问,停飞造成的经济损失是否可以向波音索赔,这就一言难尽了。如果确认是波音的设计问题,那索赔是有根据的,但这要很多年、很多律师之后了。但在未来几年里,老客户再买波音的时候,降价要求就很强势了,用降价代替赔偿对波音是最好选择,但这对公司盈利的打击也是实实在在的。
对于波音来说,眼下的公关灾难还难说只是短期的,还是会有长期影响。在这方面,已经归入波音旗下的麦道有血的教训。
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- 最后更新: 2019-03-14 07:50:13
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