獅航和埃航出事737max照片本文圖片均來自“民機戰(zhàn)略觀察”微信公眾號 波音737MAX是波音737裝配新發(fā)動機的衍生機型,該機延續(xù)了737系列的良好市場表現(xiàn),自項目啟動以來已經(jīng)獲得5011架訂單,交付運營350架,其中國內(nèi)共運營90架(截至2019年1月底)。然而,自去年10月底以來,短短5個月內(nèi),該機已經(jīng)發(fā)生了兩起災(zāi)難性墜機事故,其安全性受到公眾的普遍質(zhì)疑。 本文將基于目前的公開事故信息以及相關(guān)情報研究的角度對737MAX-8墜機事故的原因進行初步分析,提出對我國航空業(yè)的啟示和建議。 一、兩起空難概況 2019年3月10日,一架埃塞俄比亞航空公司的波音737MAX型客機起飛后6分鐘墜毀,機上的149名乘客和8名機組人員不幸全部遇難,其中包括8名中國乘客。然而這不是首起737MAX空難,2018年10月29日上午,印尼獅航一架由波音737MAX執(zhí)飛的飛機,在從雅加達起飛大約13分鐘之后失聯(lián)、墜毀,機上189人不幸全部罹難。 這兩架失事飛機都是波音公司生產(chǎn)的737MAX-8型客機,均為機齡不超過1年的新飛機,而且發(fā)生墜毀的時間都是在飛機起飛幾分鐘后。更為巧合的是,根據(jù)Flightradar24數(shù)據(jù)顯示,失事埃航客機的飛行數(shù)據(jù)記錄了飛機最后的軌跡,飛機在起飛后,曾經(jīng)有過突然下降的跡象隨后又有拉升,之后消失在追蹤畫面中,該現(xiàn)象與印尼獅航客機失事前的飛行軌跡頗為相似。 初步調(diào)查表明:獅航空難是飛機信號系統(tǒng)接收到一個假信號,信號顯示飛機‘抬頭’,所以飛機自動失速控制系統(tǒng)持續(xù)給出了‘低頭’的指令,機組人員與飛機自動失速控制系統(tǒng)搏斗很長時間,但最終還是發(fā)生了墜機悲劇,而埃航空難在飛行過程中也發(fā)生了不正常的爬升與下降及飛行速度超速的現(xiàn)象,這表明獅航空難后,雖然波音公司做出了安全復(fù)查和的適航公告等措施,但是這些措施可能并沒有解決掉737MAX-8飛機的安全隱患和設(shè)計缺陷,從而造成了埃航客機失事。 二、空難原因分析 目前,埃航空難剛剛發(fā)生,其失事原因還在進一步的調(diào)查中,本文主要通過波音申請涉及自動失速保護系統(tǒng)的專利和獅航空難的初步調(diào)查結(jié)果等進行分析。 據(jù)悉,波音737MAX-8配備了自動防失速系統(tǒng),即“機動特性增強系統(tǒng)(MCAS)”。飛機飛行時機頭越高,攻角越大,當(dāng)攻角超出一定范圍時,飛機面臨失速風(fēng)險。MAX-8配備的自動防失速系統(tǒng)一旦判斷飛機失速,可以無需飛行員介入即接管飛機控制,并使飛機低頭飛行,以改出失速。 經(jīng)國內(nèi)、外專利檢索發(fā)現(xiàn),波音在防失速技術(shù)領(lǐng)域大約申請了110件/61個專利族的相關(guān)專利。根據(jù)專利申請時間、首架波音737MAX 8型飛機交付用戶的時間(2017年5月16日)和自動防失速系統(tǒng)技術(shù)內(nèi)容相關(guān)度等情況判斷,上述波音專利中,與波音737MAX8飛機上的防失速系統(tǒng)技術(shù)功能最接近的專利為CN106477055A號專利。 CN106477055A號專利附圖 我們假定CN106477055A號專利所述的飛行器失速保護系統(tǒng)被安裝到了獅航失事飛機上,并以此為基礎(chǔ)結(jié)合目前公開的情況,對失事航班的空難原因進行了初步推理和分析。 1、客機的迎角傳感器校準不當(dāng) 據(jù)事故調(diào)查信息顯示,獅航失事航班上的電腦系統(tǒng)是根據(jù)一個攻角傳感器的錯誤數(shù)據(jù)在運行,該錯誤數(shù)據(jù)可能是由于迎角傳感器校準不當(dāng)造成的;波音沒有事先向機務(wù)披露737MAX飛機上新增了自動失速保護系統(tǒng),在失事飛機的操作手冊中沒有對可能導(dǎo)致飛機俯沖的關(guān)鍵功能進行警告,在事先不知情的情況下,飛機維修人員很難檢測出飛機故障的真正原因;當(dāng)飛機發(fā)生事故時,飛行員不知道正確操作飛機的方法,所以很難及時排除險情。 2、在判斷飛機失速狀態(tài)方面存在設(shè)計缺陷 737MAX飛機上至少設(shè)有3個迎角傳感器,自動失速保護系統(tǒng)的邏輯是只要主迎角傳感器認為飛機迎角過高(即機頭抬得過高),就認定飛機有失速危險,自動失速保護系統(tǒng)就會被激活。而空客飛機在類似系統(tǒng)設(shè)計中規(guī)定:只要三個迎角傳感器的讀數(shù)不一樣,不管主次,都選擇不相信,直接報錯給飛行員,從而避免主迎角傳感器出錯,導(dǎo)致整個系統(tǒng)出錯的風(fēng)險。與空客相比,波音似乎存在設(shè)計邏輯上的bug。 3、在優(yōu)先級問題上存在設(shè)計缺陷 自動失速保護系統(tǒng)被上述迎角傳感器的錯誤數(shù)據(jù)激活后,自動控制飛機快速俯沖下降,當(dāng)飛行員發(fā)覺飛機飛行姿態(tài)不對時,會手動操作駕駛桿想拉起飛機,但自動失速保護系統(tǒng)會與飛行員爭奪飛機的控制權(quán),并一直控制飛機下降。只有當(dāng)飛行員的手動操作符合系統(tǒng)設(shè)定條件時,自動失速保護系統(tǒng)才會終止,飛行員才能獲得飛機全部控制權(quán),但是由于飛行員事先沒有被告知自動失速保護系統(tǒng)的存在及其功能,所以事故發(fā)生時,飛行員無法關(guān)閉自動失速保護系統(tǒng),也無法阻止該系統(tǒng)控制飛機下降直至墜毀,這就解釋了為何飛機會出現(xiàn)快速下降一段時間后被拉起,然后再次下降的反常現(xiàn)象。 4、該新增的自動失速保護系統(tǒng)可能存在適航認證的漏洞 根據(jù)CN106477055A號專利說明書的記載,波音承認在飛機的適航認證過程中,有可能利用了監(jiān)管機構(gòu)(如美國航空管理局FAA)授予飛行器制造商用于安裝自動失速保護系統(tǒng)的性能免除許可(performance relief credits)政策,使該自動失速保護系統(tǒng)的安全性在未得到充分試飛驗證的情況下,就通過了FAA的適航認證。 綜上所述,獅航空難的可能原因是:737 MAX 8型飛機新設(shè)的自動失速保護系統(tǒng)可能存在設(shè)計缺陷,并且該自動失速保護系統(tǒng)在適航認證時,F(xiàn)AA存在“放水”嫌疑;獅航空難發(fā)生后,波音可能沒有解決該系統(tǒng)存在的上述問題,所以又造成了埃航737 MAX飛機失事。 需要說明的是,目前獅航空難的最終調(diào)查結(jié)果還未公布,埃航空難的信息披露得較少,我們的分析僅僅是初步的判斷,僅供參考,具體情況以將來的調(diào)查結(jié)果為準。 四、措施建議 中國民航當(dāng)局應(yīng)該組織專家,進一步研究分析CN106477055A等專利情況,必要時可以要求波音公司比照相關(guān)專利,詳細說明737MAX在自動失速保護系統(tǒng)方面的設(shè)計細節(jié)和技術(shù)內(nèi)容;波音在737MAX飛機安裝失速保護系統(tǒng)后,適航認證時可能向美國聯(lián)邦航空局(FAA)提交了特殊狀況問題報告,中國民航局可以要求波音提供相關(guān)報告,應(yīng)當(dāng)對波音涉嫌利用政策漏洞,獲得FAA適航認證等情況進行專項調(diào)查。 中國民航局應(yīng)當(dāng)對737MAX飛機上的自動失速保護系統(tǒng)重新開展適航認證工作。中國民航局不能迷信和依賴FAA適航認證方面的權(quán)威性和公正性。中國民航局應(yīng)當(dāng)對安裝有自動失速保護系統(tǒng)的其他型號的波音飛機也進行排查和安全評估,如果波音飛機上還存在利用政策漏洞而取得適航認證的其他系統(tǒng),那么這些系統(tǒng)也要進行全面排查。 上述風(fēng)險排查完畢之前,737MAX飛機不應(yīng)承擔(dān)執(zhí)飛任務(wù)。在必要時,中國民航局可以考慮對737MAX飛機重新進行適航認證。 (二)采取必要風(fēng)險規(guī)避措施 如果737MAX上真的安裝了涉及CN106477055A專利的失速自動保護系統(tǒng),再次發(fā)生類似事故時,機組人員僅僅依操作手冊應(yīng)對“攻角數(shù)據(jù)錯誤”很可能是不夠的,飛行員可能需要馬上關(guān)閉失速自動保護系統(tǒng),才能獲取飛機的完全控制權(quán),波音公司應(yīng)該對相關(guān)系統(tǒng)設(shè)置和操作進行專項培訓(xùn)。波音對其737MAX上失速自動保護系統(tǒng)進行系統(tǒng)維修、更新時,必須解決迎角傳感器安全余度和數(shù)據(jù)真實性驗證等設(shè)計問題,并且應(yīng)保證飛行員手動輸入指令優(yōu)先于系統(tǒng)自動控制指令。 (三)中國民機制造商應(yīng)該引以為戒 中國商飛公司要重視自動失速保護系統(tǒng)的設(shè)計工作,避免出現(xiàn)安全隱患和邏輯漏洞;在國產(chǎn)民機的適航認證方面,商飛公司還應(yīng)關(guān)注國外適航監(jiān)管機構(gòu)(如FAA)授予飛行器制造商在安裝失速保護系統(tǒng)的性能免除許可等方面的制度規(guī)定,中國制造的飛機有權(quán)利獲得FAA的同等對待和尊重。 (四)中國及更多國家應(yīng)該加入埃航空難調(diào)查組 按照國際慣例,空難調(diào)查方的一般排序為:飛機失事地所屬國、飛機所屬國、飛機制造商,所以埃塞俄比亞政府、波音公司都擁有埃航空難原因的調(diào)查權(quán),另外FAA也計劃派出多名專家協(xié)助埃塞俄比亞空難調(diào)查。埃塞俄比亞是非洲發(fā)展中國家,該國調(diào)查航空事故的經(jīng)驗和能力比較有限,可能需要更多援助和支持,目前中國救援隊正在積極參與埃航空難現(xiàn)場的搜救工作。埃航空難引起的波音股票暴跌和多國航空公司停飛737MAX-8等反應(yīng),已使波音遭受巨大損失,如果調(diào)查結(jié)果認定埃航空難與獅航空難原因存在關(guān)聯(lián),可能將波音陷入萬劫不復(fù)之境,因此波音在調(diào)查埃航空難時做出的立場、表現(xiàn)和陳述存疑。 FAA在波音737 MAX自動失速保護系統(tǒng)的適航認證方面可能存在審查漏洞,并且目前FAA沒有停飛美國境內(nèi)的737MAX-8飛機等,這些表現(xiàn)都已經(jīng)動搖了FAA的公正性、權(quán)威性和客觀性。埃航空難后,中國率先停飛737MAX-8型飛機的行為得到了廣泛的國際支持和積極響應(yīng),截止2019年3月13日,全球已經(jīng)有至少27家航空公司暫停波音737MAX 8飛機運營,其中包括美國盟友英國、澳大利亞、韓國共有13個國家和地區(qū),并且埃航空難造成8名中國公民不幸遇難,為了給遇難同胞及其親友討回公道,中國有責(zé)任和權(quán)力參與埃航空難事故的調(diào)查。 (作者系航空工業(yè)發(fā)展研究中心研究人員。原題為《陸峰|波音是否會走下神壇?一737MAX-8客機空難事故初步分析》)v |
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