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连环失误导致的空难背后:波音与美国联邦航空局间不得不说的故事

原标题:连环失误导致的空难背后:波音与美国联邦航空局间不得不说的故事

  波音737 Max机型在相隔不到五个月内发生了两起大型空难事故。法国民航安全调查与分析局(BEA)和美国国家交通安全理事会等参与事故调查的机构日前确认,两起坠机事故有“明显相似”。

导致事故发生的“最大嫌疑对象”,是以前从未安装在737系列机型上的新机动特性增强系统(MCAS)。同时,最新曝光的狮航事故黑匣子录音显示,在坠毁的最后时刻,驾驶员还在绝望地翻阅操作手册,试图找出“人机互搏”的解决方案。

北京航空航天大学航空科学与工程学院教授黄俊在接受第一财经记者采访时表示:“飞行器设计中的鲁棒性(robustness)要求在不确定因素出现时仍能保证安全,波音的失误在于这个新系统的鲁棒性设计不完美。”

然而,美国联邦航空局(FAA)负责波音的适航证审定。这只是一起偶发的失察吗?

商业竞争压力下的“赶鸭子上架”

自波音737于1967年首次交付给德国汉莎航空以来,便成为了民航史上最畅销的客机系列。这次被推上风口浪尖的波音737Max,就是波音公司为了适应小型、高效、更长航程的客机发展趋势打出的一张王牌。但据外媒引述专业人士的话称,从一开始,该机型的推出在某种程度上更像是商业竞争压力下的“赶鸭子上架”。

原本,波音一直犹豫是延续737系列的开发,还是设计全新的机型。当时的波音公司商用飞机负责人阿尔博伊(Jim Albaugh)还曾说:“客户愿意等待更具革命性的东西。”

但2011年6月的巴黎航空展改变了一切。空中客车公司的首席执行官恩德斯(Tom Enders)在那里为该公司新机型A320neo赢得了史无前例的600份订单,并将销量优势一直延续至今。根据两家公司官网的数据,空客A320neo系列的交付量和积压订单量分别比波音737Max高出80%和25%。

年轻的空客在原A320机型基础上创造的巨大成功,触动了波音的神经,让其在市场份额遭挤压的压力下做出选择。当时,空客A320neo亮出的招牌是比737NG减少耗油3~4%。

同济大学航空与力学学院教授沈海军对第一财经记者介绍道,波音的省油对策是换发动机:“737Max把发动机换成Leap-1B后,最大的变化是发动机的直径或者说压力风扇的外涵道增大了。” 这一效果十分显著,黄俊向第一财经记者介绍,737Max比空客A320neo还要省油。

更换的发动机本身是无可指摘的,沈海军称,但波音飞机外观有个传统特征,即起落架低,或者说“腿短”。低起落架和粗发动机在设计上是矛盾的,沈海军对第一财经记者解释道:“(在原位置安装发动机)眼看就要着地了,只能把发动机顺着机翼前移,同时抬高安装位置。”

这一变动使得发动机与机翼的位置关系无法相切,沈海军说:“这就容易造成一个问题,当飞机在飞行中稍微一抬头,机翼上方就容易出现乱流,在航空学中叫做失速,这是会出问题的。”

“波音为了解决失速问题,就专门向操作系统里加了一个MCAS机械性增强系统。”沈海军解释,这个系统实际在飞机自动驾驶中是不工作的,它的工作是当飞机在人工操作的时候,发现用传感器传感出来的迎角过大要失速了,会自动启动,强制飞机低头。

波音的设计看起来如此自洽而天衣无缝,那么到底是哪里出了问题?

黄俊以狮航事故为例对第一财经记者解释:“首先是攻角传感器出故障了,所以给系统输入了错误数据,就出现了飞机俯冲的情况。但飞行员也没能判断是什么造成了这种俯冲,也没有采取正确的操作去断开自动化的设备。另外,地面维护人员可能也没有很好地维护攻角传感器,因为这个设备很容易风一吹就短路,可能有外来物质把它给卡住了,不转动了,所以就输入了错误信息。”

黄俊认为空难是由一系列环节同时失误导致的。他说:“MCAS在设计上的逻辑是合理的,只要测出的是正确的数据并自动执行操作,是不会出现问题的……但我们从现在来看,这个系统还是存在不足之处,比如采取单一的传感器作为输入。”

神不知鬼不觉解决失速问题?

回到开头的悲剧场景,狮航驾驶员在坠毁的最后时刻仍焦头烂额地不知如何是好。但沈海军告诉第一财经记者:“实际上这个系统飞行员是可以关闭的,这两起事故是飞行员没有意识到。我们现在能想起来是否应该关掉,但当时发生千钧一发,谁能想到是这个出事儿呢。”

这就牵扯到另一重责任,专业的飞行员为何没有接受到足够的训练?

作为正常流程,737Max的培训方案和飞行手册应由波音公司开发。沈海军介绍道,手册需要告知飞行员新机与前代机发生的变化,以提供安全驾驶所需的信息。FAA则负责批准手册和培训方案。但事实是,在737Max的飞行手册中,波音隐瞒了MCAS新系统的存在,因此飞行员并不知道这一系统的存在,更何谈在事故发生的危机关头想到关闭。

沈海军向第一财经记者表示,波音是过于自信了。他说:“波音觉得这个事儿自己做得天衣无缝,新系统自动把这个(设计本来可能造成的)失速神不知鬼不觉解决掉了。”

而提供额外培训是有成本的,飞行员若要接受新机训练,需要在价值数百万美元的巨大模拟驾驶舱中训练数小时,模拟飞行体验并学习新功能。同时,建造飞行模拟器也非一日之功。

据外媒引述美国西南航空公司飞行员协会培训和标准委员会主席鲍温(Greg Bowen)的话称:“直到波音公司快要交付第一架737Max时,专门为Max设计的模拟器还未就绪,因为设计模拟器软件所需的数据要等到飞机完成后才能获得。” 所以,当该公司负责领导训练小组的工会官员拉罗萨(James LaRosa)进入模拟驾驶舱了解Max新机型时,这个模拟器并不能像正常模拟器那样移动。

自然,当拉罗萨和同事编写那份13页的飞行手册介绍Max与前一代的差别时,他能想到的只有引擎和显示器,并没提及在失速情况下才会自动启动的MCAS新系统。

同时,由于737Max是被作为737的衍生机型推出的,据外媒报道,按照这样的逻辑,许多已经拥有737机型驾驶经验的飞行员在iPad上了解新机就足够了。波音为他们提供了两个小时的iPad教程。

黄俊在谈到波音设计改进时,曾对第一财经记者感叹:“航空公司是企业,企业的目标是赚钱,赚钱的方法是降低成本。” 而以一架737Max的适航寿命来说,是否给飞行员提供额外的模拟器培训,成本差距高达数千万美元。

FAA和波音关系“过于亲密”遭质疑

可是,作为监管机构的FAA又为何被说服、从而对这份存在纰漏的手册和方案放行了呢?

黄俊认为,FAA将部分机型安全评估工作授权给波音不能说是“监守自盗”,而应该说是一种以波音公司百年声誉做背书的路径依赖。他表示,一方面,作为民航界最有经验和发言权的行业老大,“波音公司不会把安全当儿戏,拿声誉和前途开玩笑”,上一次波音的美国航线出现伤亡情况还要追溯到10年以前,波音的安全记录也十分可靠。另一方面,FAA作为政府机构,虽说是专业机构,但人手不足,所以由波音自行开展安全评估,然后由FAA认可并颁发适航证。

不过事故已然发生,波音与FAA之间的关系必然遭到拷问。事实上,在737Max接连发生事故之前,二者间过于“随意和亲密”的关系就引起过外界关注。

2012年,美国运输部检察长办公室的调查发现,FAA的管理层并不总是同意技术人员“让波音公司承责”,技术人员则认为“管理层与波音官员的关系过于密切”。

2015年,对FAA工作的担忧再次出现。美国运输部检察长办公室在报告中写道:“在我们的审查过程中,业内人士对FAA的工作重点提出质疑,发现他们往往在做文书工作,而不负责检查安全上的关键项目。”

曾任FAA安全监督专家的德雷科恩(Michael Dreikorn)表示:“FAA和波音的关系是共生性的,这种关系对二者而言都太舒适了。”

黄俊对第一财经记者说:“发生这样的空难事故后,以前的(适航安全认证)程序如果说要改动,比如不能放给制造商来做,要全部由官方完成,也是可能的。”返回搜狐,查看更多

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