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业内看点|737 MAX空难原因、波音的失误、MAX的未来

 

最近关于埃塞航(区别于埃及航空,所以叫埃塞航)空难和狮航空难各种各样的说法都在不断推陈出新,我们这里不去一一解释,我最近拜访了一些专家,加上之前对737 MAX,以及737家族的理解,写一写自己和一些业内人士的看法。
 
737 MAX是不是有设计缺陷?
 
对于普通旅客来说,确实连737-800和737-8都不会区分的,这个需要专业的媒体去普及知识(737-800是737的第三代飞机,已经安全飞行近20年)。让普通旅客去区分那些堆满专业术语的各种说法确实很难,所以很多误解和误导接踵而来。
 
狮航空难加上埃塞航空难,各种专业媒体众说纷纭,很多媒体说737 MAX系列因为仓促上马,安装了大的发动机并且前置了发动机,影响了飞机气动布局、推力线、升力层,所有的矛头都指向了波音737 MAX飞机有设计缺陷。总之,专业的术语堆起来就似乎是对的了?
 
我咨询过几个飞机设计的专家,应该这么说,大的、抬高的发动机确实会对飞机的静稳定性有所影响,尤其是可能是在大迎角会对俯仰力矩随迎角的变化曲线产生不利影响,使飞机的过载-杆力梯度及失速特性难以满足适航条款。
 
但是这个不能叫设计缺陷,很多飞机都有这个问题,不是737 MAX独有,更不是波音家族独有。有问题说问题,解决问题就好了。要知道没有一架飞机是完美的,都有这样那样的问题。
 
怎么解决这个可能的曲线问题,波音应该是使用了MCAS,在飞机高马赫速大迎角时使用安定面配平使飞机低头来进行修正,以解决问题。按照这个系统工作原理,应该是解决了可能的适航问题,飞机顺利通过适航认证。所以不能说飞机是有天生缺陷的问题飞机。
 
没缺陷那么为什么飞机会坠毁?
 
有人说,既然没有缺陷,为什么会接连坠毁?那么问题出在哪里?
 
狮航空难的原因基本上可以推断出来,简单地说:
 
飞机的一个迎角探测信号有问题,引发了飞行员起飞过程中出现驾驶杆抖杆信号(飞机认为要失速了,提示飞行员),飞机爬升过程中,飞行员进行尝试收放襟翼处置。在收起襟翼之后,抖杆信号暂时消失,所以飞行员最后选择了将襟翼放出后再收起。
 
但是收起的襟翼加上错误的迎角信号触发了一个叫MCAS的系统工作( 图解引起737 MAX空难的MCAS逻辑)。这个系统认为飞机迎角大,对飞机进行低头配平以减小迎角。 但是因为迎角信号一直是错误的,MCAS在每次工作时工作9.26秒向下以每秒0.27°配平飞机。飞行员发现飞机莫名其妙配平低头,就使用驾驶杆和电动配平以每秒0.18°配平飞机抬头。
 
但是,只要飞行员停止配平飞机,5秒钟后MCAS系统重新启动配平飞机低头。狮航飞行员对此MCAS功能之前毫无所知,最终多次反复配平之后,飞机进入俯冲坠毁。
 
可以这么说,MCAS原本的设计目的是解决问题的,改善飞机的静稳定性。但是设计的过程中出现了BUG,这个BUG就是:
 
采用了单一的信号源,触发MCAS工作。
 
MCAS对飞机的安定面配平的量没有限制,可以配平到极限位置,这个极限位置,飞行员不能用驾驶杆控制升降舵来改出。
 
MCAS对于安定面配平的次数没有限制,无论飞行员是否介入,只要反馈信号显示飞机迎角没有下降0.5°,就会反复启动配平飞机低头。
 
所以说原罪不是飞机使用了大发动机改变了什么,也不是使用MCAS增加静稳定性本身,而是设计MCAS的时候出现了BUG,这个BUG的安全冗余度不足(相信单一信号源)、没有限度。
 
笔者认为波音最大的问题在于没有告诉飞行员这个系统怎么工作,怎么断开。
 
所以加上上面3条BUG,这四块奶酪全部穿透,就造成了狮航的灾难。
 
MCAS怎么断开?
 
狮航空难之前,波音没有告知飞行员MCAS系统是什么,在狮航空难发生之后,波音认为类似这样的故障应该依照“安定面配平失控”检查单处置。对于失去安定面短时失控的适航要求的3秒以内可以失去(FAR25.255)。
按照失去安定面配平检查单,断开控制开关其实很简单,这个视频是737NG的飞机,MAX基本上一样的方法,没有多大的区别。
 
波音的失误在哪里?
 
波音的最大失误在于两点:
 
第一点:设计了一个有BUG的保护系统,这个BUG在飞机存在单一故障时无限度对飞机进行低头反复的配平。
 
第二点:没有告知飞行员该系统的存在和如何断开操作。
 
MAX的适航认证问题
 
有人说MAX存在缺陷是FAA和波音勾结放宽标准,或者FAA交给波音之后,既当裁判员又当运动员的结果。
 
业内人士表示,对于新加入的MCAS系统,当失效时,波音应该是认为危险等级并不高,而对于FAA交由波音进行适航认证不一定会违反FAA的规范。
 
一般认为,FAA是有权请波音的DER(工程委任代表)审任何条款,波音的DER审定的时候是代表FAA的,并不代表波音。
 
MAX未来会重回蓝天吗?
 
专家认为,在波音看来,这两起空难的原因空难可能都是由于MCAS的BUG引发,解决了MCAS的逻辑和算法:比如修改单一信号源的问题、修改对安定面的配平权限、修改MCAS对飞行员使用配平后不再进行配平。这些问题解决之后,飞机将会仍然是安全的。而这些措施,波音在狮航空难之后就已经计划进行修改,计划将会在4月份对全球的MAX飞机完成全部的升级。在完成必要的升级和FAA认证后,MAX将会可能重返蓝天。
 
信心
 
但是重返蓝天还需要怎么让全球的民航局和航空公司认可,更主要的也是最难的是怎么让老百姓相信这款飞机还是安全的,怎么让老百姓放心把自己交给这架飞机,这个将是挡在波音面前的一大一小两座山!
 
MAX要额外的训练吗?
 
今天华盛顿邮报采访的时候也问道这个问题。对于737飞机,在飞行员的执照上,无论737第二代的经典型、第三代的NG、第四代的MAX,都是一个型别等级,什么意思呢?就是使用同一个执照,对于这几代飞机存在差异的,进行差异训练就可以,对于差异较小的并不需要进行模拟机和真飞机的训练,只需要进行理论培训就可以。这个也是被大部分民航局所认可的。(在新西兰、泰国、EASA等一些国家,737的各个系列可能被认为是不一样的型别等级,但是在美国、日本、中国等国家,所有737都是一个型别等级),MCAS的问题是在狮航空难之前,波音给飞行员的手册里都没有介绍,当然不可能包含在飞行员的训练里。
 
“MAX模拟机全国都没有,美国只有一台。”这个是谣传!
为了验证MAX的一些逻辑,飞行圈获得了分别在厦门、北京、上海的MAX模拟机上的模拟飞行测试,所以说中国没有MAX模拟机是误传。
 
埃塞航空难是什么原因?
 
埃塞航空的原因正在调查,和狮航有相似之处,也有不同,目前还没有确定的调查结论,当前按照可靠地证据对比,可以参考: 黑匣子数据显示埃塞航空737 MAX和狮航空难有“相似之处”
 
空难坠毁前飞行员在学习手册
 
有媒体说狮航空难前,飞行员还在绝望地学习手册。
 
那个手册叫QRH,有翻译成“快速检查单”,或者叫“快速参考手册”,这个是飞行员在遇到飞机故障时按照手册里的步骤进行处理的参考指南。因为大概狮航空难前飞行员并不知道这个系统如此奇怪的工作逻辑,所以不能歪曲理解飞行员查找解决方案就是在学习手册。
 
感谢H专家对本文的贡献,也感谢飞行圈各位专家的支持。
 
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