精选 | 737MAX全球停飞,给中国大飞机带来什么警示?

飞机维修砖家

2019/11/01

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作者 | 张仲麟,非著名民航评论员

自3月起波音737MAX全球停飞。埃塞俄比亚航空ET302空难由于与去年10月29日狮航空难同为737MAX8,且事故迹象极为相似,使得人们纷纷认为是同一原因导致的空难,而波音根本没有修正导致狮航空难的问题。737MAX系列上全新的自动防失速系统也被认为是两起空难的罪魁祸首而处在风口浪尖之上。

"罪魁祸首"MCAS

先来说说MCAS这个“罪魁祸首”,MCAS系统也即机动特性增强系统是在737MAX系列上首次采用的。其作用是当飞机处于手动驾驶模式下,且探测到飞机有失速危险时,接管飞机让飞机向下俯冲以避免失速。这一系统有其存在的意义,也即防止飞行员在手动操作时持续拉杆使得飞机失速坠毁。最为典型的案例则是著名的法航AF447空难,也被空难研究爱好者们称为“博南拉杆”。

2009年,飞行在大西洋上方的法航447航班,在巡航中开启了自动巡航模式。然而高空中皮托管凝水结冰导致空速错误,自动驾驶自动断开由人工接管。在人工接管的过程中,副驾驶博南一直在拉杆,使得飞机迎角不断增大,空速降低最终导致飞机失速坠毁在大西洋中。

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而MCAS的出现也是为了防止这一情况:当飞行员在人工模式下不断拉杆使得飞机迎角持续变大而有导致失速的危险时,MCAS将会绕过驾驶员的人工操作,对飞机进行控制,飞机向下俯冲增加空速避免失速。从其出发点来说,是一种防止飞行员错误操作导致失速的保护措施。而针对一些自媒体所谓的“737MAX为了装大发动机将发动机前移导致机头容易上扬产生失速”这一说法,笔者也查看了737MAX8的重心特性,比起737NG系列的737-800来说,并没有太大的变化。且发动机前移理应导致重心前移机头下压,而非机头上扬。可以说发动机前移导致波音必须使用MCAS一说缺乏航空飞行原理最基本的常识。

MCAS作用机制

细数波音之罪

在JT610空难中,MCAS发生故障导致人机大战最终使飞机坠毁。通过调查报告我们可以看到,由于失事737MAX8错误的迎角读数输入到飞行控制电脑中,让电脑认为有失速风险,下压机头与飞行员展开人机大战最终导致操控震荡飞机坠毁。需要注意的是,在波音737MAX上,迎角传感器共有两个,分别在左侧和右侧——737家族设计一直如此。在737MAX系列之前,737系列采取的是“以人为主”的思想,一切以飞行员为主,电脑系统只是辅助,驾驶员的操作优先。在驾驶员控制优先的情况下,只有两个迎角传感器并没有什么问题:如果发生迎角传感器读数不准确,飞行员可以根据态势等快速判断出哪个数据是错误的,并将其屏蔽。而如果电脑自行判断的话,由于两个数据相矛盾,面临一个二取一的局面,有不小的概率读取的是错误的数据。对比电脑辅助操控在飞行中起更大作用的空客系列飞机,A320上的迎角传感器的数量是三个,如果有一个读数与其他有非常明显的偏差(传感器发生故障或电位信号错误),那么电脑系统可以自动进行三取二操作,将错误数据排除,采取正确数据输入。但波音737MAX的双迎角传感器使得迎角数据无法采取三取二这种操作,对于MCAS这种高权限可以越过飞行员进行飞机操控的辅助操作系统而言,这是非常致命的缺陷。

同时737MAX使用的迎角传感器是风标式传感器。这种传感器使用机械结构,有着结构简单,精度高的特点,然而故障率较高且稳定性较差,这使得在起降阶段风标式迎角传感器很容易乱飘参数错误。对于飞行参数而言,偶尔出现一些错误数据是非常正常的现象,这是客观规律所决定的无法避免。但是对于偶发的错误数据立即响应超越人工操作进行配平操作,这是一个无法容忍的错误,从这个角度来说波音与FAA适航审定难辞其咎

风标式迎角传感器

从目前的信息来看,波音在交付737MAX时并没有对飞行员进行关于MCAS系统的差异性培训,且MCAS的启动也是静默式,这使得MCAS一旦启动很可能让飞行员措手不及。如此高权限的系统启动却没有任何警示,这是非常严重的错误。

波音737MAX停飞给国产大飞机带来的警示

埃航ET302空难原因尚在调查之中,然而相似的空难使得波音737MAX8最终全球停飞。这对737MAX这一全新机型带来的打击是致命的,对波音的声誉也有着极为严重的影响,目前全球范围内已经有多家航空公司声称要退掉737MAX系列订单。新机型由于缺陷导致的空难使得波音的股价从空难前的422美元跌到了374美元,市值已经蒸发了281亿美元,而后续如果迎来退订潮,那么波音很可能重蹈麦道覆辙。对于波音,我们不应仅仅看他们笑话,更应该从波音的737MAX系列上吸取教训,毕竟我们的竞品客机C919也在试飞阶段。

民航市场是一个对安全性极度敏感的市场,一两起空难就可能摧毁民航市场对于一个机型的信心。哪怕长久以来世界民航飞机业的龙头老大波音,面对此次打击也受创颇深。而我国民航客机事业正在起步之中,如果投入商业运营之后发生同类事故,那将是毁灭性的打击。所以C919及其他国产客机在安全问题上一定要慎之又慎,一旦发生恶性事故,毁灭的可能不仅仅是该型飞机,更可能对中国民航机产业产生极为深远的影响

从上文中我们可以总结737MAX中波音的几条致命错误:

1. 高权限飞行辅助系统传感器数据采样没有使用三取二的方式来进行排错。

2. 超越飞行员对飞机进行控制的系统启动时没有非常明确的提示。

3. 飞机的一些新特性没有对用户进行差异化培训。

波音这种百年老店都在737家族这一非常成熟的机型上翻车了,第一次涉足干线客机的我国没有资格嘲笑波音。比起笑话波音,现在更应该做的是吸取波音的教训,避免波音所犯的错误,好好将C919造好,毕竟我们中国更偏向于干实事,而非嘴上逞一时之快。2018年12月28日,C919第三架原型机103机成功首飞,正式加入试飞队伍之中。而在2019年,104,105,106机也将先后下线,开始试飞取证之路。对于C919,笔者真诚的希望能脚踏实地一步一个脚印完成试飞项目和适航取证流程,给中国以及世界人民提供一款让人安心,让人满意的飞机,也圆中国一个民航大飞机梦。

C919 103机首飞成功,将进行颤振、空速校准、载荷、操稳和性能等科目的试飞

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