3月10日,埃塞俄比亚航空ET302发生坠机事故,机上157人全部遇难。这是5个月内第二起737 MAX 8机毁人亡事件,都发生在飞机起飞阶段,且均为交付时间不足半年的新飞机。(ET302注册号为ET-AVJ,于2018年11月交付。JT610注册号为PK-LQP,于2018年8月13日交付。)
↑ ET302坠机残骸现场(图源:BBC)
不到半年连摔两次,波音公司和737 MAX 8因此被推到风口浪尖上,因为两起事故从表现上看非常相似,人们不禁质疑737 MAX 8的安全性。到底是设计缺陷?操作问题?培训问题?一时间沸沸扬扬,众说纷纭。
现在埃塞俄比亚航空ET302事故的调查刚刚开始,还没有任何定论,那么由于两次事故的相似性,我们不妨先梳理一下印尼狮航空难的来龙去脉。
印尼狮航空难报告
2018年10月29日,印尼狮航JT610次航班波音737 MAX 8客机在雅加达起飞后12分钟坠毁在爪哇海,致机上189人全部遇难。
↑ 印尼狮航JT610失事飞机PK-LQP,摄于2018年9月(图源:Wikipedia)
11月28日,印尼国家交通安全委员会(NTSC)发布了初步事故调查报告称:
出事两天前,该飞机出现过空速和高度问题,更换并测试了AOA传感器(AOA=Angle of Attack,迎角)。10月28日的后续航班上仍然存在错误的空速指示,飞机自动做出俯冲配平。不正常检查单弹出,机组关闭了电子配平,使用手动配平飞行,着陆后报告了该问题。
↑波音777上的AOA传感器 (图源:航班管家)
10月29日JT610飞机起飞后13分钟,由于AOA传感器错误,空速和高度问题依旧存在,MCAS系统启动,强制进行自动俯冲配平。在飞行的最后十分钟里,机组一直反复尝试拉升机头。报告没有提及该配平程序是否自动停止或者被手动关断。
埃塞俄比亚航空ET302发生空难后,公众的目光又聚焦在737 MAX 8所采用的MCAS上,事故是否和这一系统有关?先来解释一下MCAS是什么,它的工作原理是怎样的。
737 MAX 8上的MCAS系统
MCAS,全称Maneuvering Characteristics Augmentation System,机动特性增强系统,波音对该装置给出的解释是,在手动驾驶飞机时,为了防止飞机迎角过大,导致飞机失速,通过调整水平尾翼配平,实现压低机头目的的自动保护系统。
737作为波音最为经典的机型,发展了很多代,得到世界上大部分航空公司的青睐。为什么会在最新一代的737 MAX上使用一个容易惹事的“死神”程序?这要从737 MAX配备的发动机说起。
↑ 2018年巴黎航展上展出的波音737 MAX 9,配备与MAX 8一样的CFM LEAP-1B发动机(图源:AINonline)
波音为了顺应市场需求,更具市场竞争力,在737 MAX 8上使用LEAP-1B发动机,其最大特点就是省油,这也符合当前经济环境下航空公司的最大诉求。
这款LEAP-1B引擎和原来NG系列(737-700、737-800、737-900)使用的CFM 56系列发动机相比,直径更大,涵道比更高。由于MAX沿用了波音737的经典设计,发动机位置已经无法再向下延伸,因此在MAX上发动机挂载位置采用了比之前更靠前和靠上的设计,且增加了前起落架的高度,这才塞下这颗巨大的引擎。
↑ 737NG(左)和737 MAX(右)发动机吊舱正面对比(图源:LeehamNews)
但是这样的设计导致发动机位置离飞机重心轴线更远,还一定程度影响了翼面的空气动力学。据资料显示,当迎角在14°左右时,发动机吊舱所产生的升力和扭转力矩让飞机更进一步接近失速状态,从而造成危险。于是波音为了避免这种情况发生,引进了MCAS系统。
这就是说,MCAS之所以成为737 MAX独有的,是因为LEAP-1B引擎吊舱更大,这使得737 MAX不再拥有737 NG在大迎角下很好的稳定特性。
波音及其监管机构做了什么
如果说波音公司在最开始便解释清楚737 MAX 8上MCAS的设计原理,并告诉飞行员如何手动切断该程序,也许悲剧不会发生。然而,波音和其监管机构FAA认为,飞行员不需要知道这些。直到印尼狮航JT610空难发生后,大家才头一次听到MCAS这个名词。
2018年11月15日,代表6万1千名飞行员的美国航空公司飞行员协会(ALPA)敦促联邦航空局(FAA)和国家运输安全委员会(NTSB)确保飞行员收到所有有关“潜在的、严重的航空系统安全缺陷”的信息。他们援引了一篇报告,称波音公司没有告诉航空公司,为737 MAX配备了所谓的“机动特性增强系统”(MCAS)。
FAA拒绝对ALPA的要求发表评论,声称正在协助国际同行调查印尼狮航JT610事故,FAA还回应媒体报道,说不会单独调查波音公司。波音也拒绝评论,表示他们正在努力调查狮航坠机事故,并对737 MAX的安全性保持自信。NTSB也同样未置可否。
印尼狮航JT610空难发生后,波音公司发布了一份服务通告,提请注意已建立用于阻止非人为的水平尾翼移动的驾驶舱程序。FAA以类似适航指令予以回应。
也就是说,在波音方面,第一次重大事故后,他才告知航空公司MCAS的存在,至于外界怀疑狮航事故是因MCAS引起,波音未予回应。当然,最终的调查结果出来之前,事故真正的原因都只是“猜测”。
疑点分析
首先,对于波音来说,为了补偿LEAP-1B引擎带来的不稳定性,设计一个MCAS这样的程序来辅助飞行,逻辑行得通,对这项解决方案抱有自信,也没问题。但是,有自信和不告知是两码事。
MCAS作为飞行控制计算机软件,会根据AOA数值、速率、高度(空气密度)和马赫(改变气流条件),在AOA到了临界值启动强制压低机头的程序。飞行员可以通过设在操纵杆上的按钮进行反向调节或按下关断开关(cutout)来阻止作动,但是飞行员拉升操纵杆是阻止不了这个程序的。
但飞行员怎么知道拉操纵杆不能停止飞机的俯冲行为?美国航空(American Airlines)联合飞行员协会和西南航空(Southwest Airlines)飞行员协会均表示他们在飞行员差异培训时没有被告知MCAS系统的存在,让他们引发对差异培训的质疑,担心还有其他应该知悉的差异并没有被告知。
第二,印尼狮航JT610失事航班的初步调查显示,单一AOA传感器错误会导致机载电脑判断飞机处于失速状态,启动MCAS程序,操纵飞机俯冲。737配有两个AOA传感器,之所以设置两个传感器,也是为了一套系统失效的情况下还能保持飞机的正常飞行,为什么作为保命程序的MCAS反而会被单一错误触发?这是完全说不通的。
第三,波音为什么不在印尼狮航JT610空难后考虑优化设计、升级软件,或者修改手册,让飞行员能够掌握标准的解除MCAS程序的流程。过去的波音飞机上所有的自动方式都是可以手动切断的,最终可以依靠飞行员的经验和判断操纵飞机。波音737 MAX 8却在最后一刻选择相信程序,波音的飞机设计理念似乎发生了“微妙”的转变。
埃塞俄比亚航空ET302空难后续
3月10日,埃塞俄比亚航空公司一架波音737 MAX 8客机,于当地时间8:38分从埃塞俄比亚首都斯亚贝巴起飞,6分钟后坠毁。此前,埃塞俄比亚航空公司(星空联盟成员之一)的安全评级为6/7,被列为世界上最安全的航空公司之一。
3月11日,中国民航局发布通知,鉴于两起空难均为新交付不久的飞机,且事故均发生在起飞阶段,中国民航局要求国内运输航空公司暂停所有波音737 MAX 8飞机商业运行。
↑ 停于机坪上的737 MAX 8
(图:航班管家摄于3月13日上午10点)
3月11日,美国联邦航空管理局(FAA)发布声明称,FAA团队及美国国家运输安全委员会(NTSB)正在调查埃塞俄比亚ET302航班空难。FAA发布了737MAX持续适航的通告。FAA称将持续评估并监管飞机性能,一旦发现影响安全的因素将会立即采取措施。
3月11日,波音公司发表声明,称美国联邦航空局表示,预计将在4月之前通过适航指令(AD)强制实施该软件增强。波音将配合进行。
埃塞俄比亚航空ET302航班空难调查才刚刚开始,我们还没有获得可以用于下结论、或采取任何措施的数据。直到发稿时,全球约二分之一的737 MAX 8机队已被停飞。
截至2019年1月底,波音737 MAX全系机型在全球总订单已高达5111架,已交付350架,未交付4761架。未交付订单的总价值约5790亿美元。如果证实两次空难均由同一问题造成,将会给这一经典机型带来毁灭性打击。由于现代飞机零部件全部为全球采购,各国经济都会受到一定影响。
References
Lion Air Flight 610
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lion_Air_Flight_610
Preliminary Aircraft Accident Investigation Report,
http://knkt.dephub.go.id/knkt/ntsc_aviation/baru/pre/2018/2018%20-%20035%20-%20PK-LQP%20Preliminary%20Report.pdf
Komite Nasional Keselamatan Transportasi. November 2018.
Boeing Statement on Lion Air Flight 610 Preliminary Report
https://boeing.mediaroom.com/news-releases-statements?item=130336
(Press release). Boeing. Nov 27, 2018.
Jon Hemmerdinger (15 Nov 2018).
"ALPA asks regulators to address 737 Max safety concerns".
SAFETY RATING CRITERIA
https://www.airlineratings.com/safety-rating-criteria/%EF%BC%89
-延伸阅读请点击以下图片链接-