劉紓驊
2018年10月29日,當(dāng)?shù)貢r(shí)間早上6點(diǎn)30分,印尼獅航一架波音737 MAX8航班從雅加達(dá)起飛,10分鐘后在爪哇海中墜毀,無(wú)人生還,機(jī)齡僅2個(gè)月。133天之后,2019年3月10日,埃塞俄比亞航空一架波音737 MAX8從亞的斯亞貝巴起飛,6分鐘后墜毀,無(wú)人生還,機(jī)齡僅4個(gè)月。
這兩起空難,集中在波音公司生產(chǎn)的同款飛機(jī)737 MAX8上,同樣在起飛后短時(shí)間內(nèi)墜毀,用巧合來(lái)解釋未免過(guò)于牽強(qiáng)。2019年3月11日,中國(guó)率先宣布在事故原因查明前“停飛”全部波音737 MAX8。3月13日,特朗普宣布美國(guó)聯(lián)邦航管局將對(duì)波音737 MAX8和MAX9停飛。三天之內(nèi),737 MAX系列飛機(jī)已經(jīng)全球停飛。
兩次重大事故,問(wèn)題是出在飛機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)上,還是波音公司的管理上呢?在初步調(diào)查之后,人們發(fā)現(xiàn),飛機(jī)質(zhì)量和公司管理都有問(wèn)題。
波音737系列飛機(jī)是一種中短程雙發(fā)噴氣式客機(jī),自50年前研發(fā)以來(lái),銷(xiāo)路長(zhǎng)盛不衰,已經(jīng)成為民航史上最成功的窄體客機(jī)系列之一,至今已發(fā)展出14個(gè)型號(hào)。
作為中短程民航客機(jī),波音737系列非常注重零部件通用性及性價(jià)比。 這使它成為了民航界最暢銷(xiāo)的客機(jī) (截至2018年)。737系列機(jī)自1967年起已生產(chǎn)超過(guò)1萬(wàn)架,任何時(shí)候的天空中,都有近1000架波音737在飛翔。
2015年12月8日,在美國(guó)華盛頓州倫頓,本文主角737 MAX 8首次出場(chǎng)。作為737家族的新成員,MAX系列并非是在737客機(jī)的基礎(chǔ)上做小幅改動(dòng),而是針對(duì)原型機(jī)做了相對(duì)大范圍的升級(jí)。它跟之前系列在外觀上最大的區(qū)別,就是分叉式的機(jī)翼端小翼。這時(shí)距離它被全世界停飛還有1187天。
始于1967年的波音737的原始?xì)鈩?dòng)設(shè)計(jì),采用下單翼設(shè)計(jì),把發(fā)動(dòng)機(jī)直接吊掛在機(jī)翼上。設(shè)計(jì)師按照發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際尺寸,總體設(shè)計(jì)飛機(jī)的氣動(dòng)布局,這樣可以確保飛機(jī)有最優(yōu)的飛行效率。
MAX的氣動(dòng)布局問(wèn)題就是引擎馬力增大,機(jī)頭抬得太高。
如今航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)步不小,波音737 MAX系列在上一代的基礎(chǔ)上,把發(fā)動(dòng)機(jī)升級(jí)為尺寸和馬力更大的Leap-1B發(fā)動(dòng)機(jī)。波音公司宣稱(chēng),MAX系列飛機(jī)會(huì)比上一代飛機(jī)節(jié)省10%~12%的成本。這樣一來(lái),打算節(jié)約成本的購(gòu)買(mǎi)者趨之若鶩,等待交付的訂單達(dá)到4000架以上。
掛在機(jī)翼上的發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸越大,代表它距離地面的高度就越低。這樣做的直接缺點(diǎn)就是,在起飛和降落中有可能吸入地面雜物(包括有些人愛(ài)扔的鋼镚),進(jìn)而導(dǎo)致飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)事故甚至失事。
按照設(shè)計(jì)常識(shí),遇到以上情況,可以加長(zhǎng)起落架,對(duì)飛機(jī)的氣動(dòng)以及重心做重新設(shè)計(jì),保證發(fā)動(dòng)機(jī)到地面的距離是安全距離。
但是,波音公司出于成本考慮,拒絕修改原始機(jī)身設(shè)計(jì),他們只是將737 MAX的發(fā)動(dòng)機(jī)位置小幅前移,避開(kāi)機(jī)身最低位置來(lái)提升安全性—不能不說(shuō)是一種偷懶。
而大馬力引擎的前移,又破壞了機(jī)體本身氣動(dòng)布局的穩(wěn)定性,在爬升過(guò)程中容易使機(jī)翼產(chǎn)生更大的迎角(指飛機(jī)速度方向線在飛機(jī)對(duì)稱(chēng)平面內(nèi)的投影與機(jī)翼弦線之間的夾角),從而造成部分失速。
發(fā)動(dòng)機(jī)把飛機(jī)往前推,機(jī)翼上下流過(guò)空氣,產(chǎn)生升力,飛機(jī)向高空爬升。如果發(fā)動(dòng)機(jī)推力過(guò)強(qiáng),機(jī)頭和機(jī)翼緣翹得過(guò)高,這樣的形態(tài)不能使流過(guò)來(lái)的空氣順暢通過(guò)機(jī)翼上下表面,那么此時(shí)產(chǎn)生的升力就會(huì)減小。直到有一個(gè)時(shí)刻,飛機(jī)產(chǎn)生的升力支持不了飛機(jī)的重量,飛機(jī)就失去了速度。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),737 MAX的氣動(dòng)布局問(wèn)題就是引擎馬力增大,機(jī)頭抬得太高。機(jī)頭越高,失速下墜危險(xiǎn)越大。
波音公司出于成本考慮,拒絕修改原始機(jī)身設(shè)計(jì),他們只是將737 MAX的發(fā)動(dòng)機(jī)位置小幅前移
既然有這樣的氣動(dòng)布局缺陷,作為空中巨頭的波音對(duì)可能發(fā)生的危險(xiǎn)并非沒(méi)有預(yù)判。波音采取了軟件制約的方式糾正飛機(jī)的“抬頭”,這個(gè)打在飛行控制軟件上的升級(jí)程序就是MCAS(機(jī)動(dòng)特性加強(qiáng)系統(tǒng))。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),MCAS的作用就類(lèi)似最簡(jiǎn)單的自動(dòng)駕駛系統(tǒng),當(dāng)機(jī)頭抬得過(guò)高的時(shí)候,它強(qiáng)行發(fā)動(dòng)指令下壓機(jī)頭,從而避免飛機(jī)失速。
問(wèn)題在于,MCAS系統(tǒng)是外包給要價(jià)更低廉的印度飛控軟件公司設(shè)計(jì)的,系統(tǒng)并不與自動(dòng)駕駛聯(lián)動(dòng)。而軟件工程師編寫(xiě)程序代碼時(shí),把系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)置于飛行員的操作權(quán)限之上。也就是說(shuō),只要系統(tǒng)檢測(cè)到飛機(jī)抬頭,立刻操縱飛機(jī)俯沖。以前沒(méi)有MCAS的時(shí)候,飛行員只需要在駕駛桿上按兩次AP鈕,就能關(guān)閉自動(dòng)駕駛。而現(xiàn)在想關(guān)閉MCAS系統(tǒng),駕駛員需要通過(guò)機(jī)載計(jì)算機(jī)手工調(diào)出MCAS菜單,按幾下按鈕才能關(guān)閉。
埃航事故飛機(jī)殘骸
埃航事故飛機(jī)殘骸3月12日,調(diào)查人員和救援隊(duì)在埃航事故飛機(jī)的墜毀地點(diǎn)收集乘客物品和其他材料
如果737 MAX系列飛機(jī)的AOA(仰角傳感器)出現(xiàn)故障,發(fā)出機(jī)頭過(guò)高的警報(bào)時(shí),MCAS就會(huì)在飛機(jī)正常飛行時(shí)強(qiáng)行壓下機(jī)頭,沒(méi)有經(jīng)過(guò)MCAS培訓(xùn)的駕駛員發(fā)現(xiàn)飛機(jī)忽然俯沖后,第一反應(yīng)肯定是關(guān)掉自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。
然而,他們隨即發(fā)現(xiàn)飛機(jī)在自動(dòng)駕駛關(guān)閉后依然俯沖,飛行員只能用力回拉操縱桿,而MCAS發(fā)現(xiàn)機(jī)頭依然上仰,就控制配平舵繼續(xù)操縱飛機(jī)俯沖—結(jié)果造成空難。
2018年10月28日, 就在印尼獅航事故機(jī)墜毀前一天的飛行中,這架波音737 MAX客機(jī)從巴厘島飛往雅加達(dá)途中,MCAS系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)類(lèi)似情況。當(dāng)時(shí)駕駛艙內(nèi)搭載了一名處于輪休的資深飛行員,他正確診斷出了問(wèn)題,并讓當(dāng)班機(jī)組人員切斷驅(qū)使飛機(jī)俯沖的發(fā)動(dòng)機(jī)電源,才排除了險(xiǎn)情。
機(jī)長(zhǎng)抵達(dá)目的地后,向獅航上報(bào)了這一問(wèn)題。這份調(diào)查報(bào)告沒(méi)有提及這名“搭便機(jī)”并幫助排除險(xiǎn)情的飛行員。獅航在簡(jiǎn)單檢修后,決定讓這架客機(jī)繼續(xù)執(zhí)飛第二天的JT610航班,慘劇由此發(fā)生。
埃航事故飛機(jī)的飛行軌跡,與獅航事故機(jī)的軌跡高度相似,很有可能是由于同一種故障所致。而在獅航空難之前,全世界的737 MAX飛行員甚至不知道MCAS系統(tǒng)的存在,更遑論接受培訓(xùn)了。
波音737 MAX從硬件到軟件有如此之多的問(wèn)題,為什么還能得到全世界的5000多筆訂單呢?這需要暫時(shí)時(shí)光回溯,來(lái)到100多年前的美國(guó)。
波音公司的創(chuàng)始人、德裔的威廉·愛(ài)德華·波音,家里做的是木材、礦山等生意。他從耶魯大學(xué)肄業(yè)之后,也從事相關(guān)行業(yè),并獲得了成功。然而,身為一個(gè)年輕的富豪,他對(duì)挑戰(zhàn)的渴望無(wú)法遏制。當(dāng)時(shí)“飛機(jī)”還是新鮮事物,波音便跟酒桌上認(rèn)識(shí)的工程師朋友威斯特韋爾德(Conrad Westervelt)一人一邊,坐在老式飛機(jī)的機(jī)翼上,體驗(yàn)了一把在空中俯瞰眾生的感覺(jué)。從此,波音對(duì)飛機(jī)的興趣一發(fā)不可收拾。
他成立波音公司的前身“太平洋航空設(shè)備公司”的時(shí)候,威斯特韋爾德就是總設(shè)計(jì)師,而在“太平洋航空設(shè)備公司”草創(chuàng)時(shí),一位來(lái)自中國(guó)北京的飛機(jī)設(shè)計(jì)師王助也成了波音的手下之一,并幫助波音設(shè)計(jì)了美國(guó)海軍的C型飛機(jī)。一代代優(yōu)秀人才的開(kāi)發(fā)積累下,波音公司研制了著名的B-17、B-29、B-47、B-52系列轟炸機(jī),KC-135空中加油機(jī),E-3預(yù)警機(jī),F(xiàn)A-18超級(jí)大黃蜂戰(zhàn)斗機(jī)等著名軍用機(jī)種,躍升為世界最大的空中巨頭,排名世界企業(yè)500強(qiáng)的第60位(2017年數(shù)據(jù))。
在獅航空難之前,全世界的737 MAX飛行員甚至不知道MCAS系統(tǒng)的存在。
已經(jīng)成為巨無(wú)霸的波音公司,為了跟空中客車(chē)公司的A320 Neo型飛機(jī)競(jìng)爭(zhēng),上馬波音737 MAX的過(guò)程變得急迫而匆忙。而本應(yīng)成為飛行安全最后一道屏障的FAA(美國(guó)聯(lián)邦航空管理局),卻淪為了官僚體系中導(dǎo)致空難的幫兇。
在《西雅圖時(shí)報(bào)》的報(bào)道中,F(xiàn)AA以缺乏資金和資源為由,多年來(lái)授權(quán)波音公司承擔(dān)證明自身飛機(jī)安全的工作。在波音737 MAX獲得認(rèn)證之初,F(xiàn)AA安全工程團(tuán)隊(duì)還將委托給波音公司的技術(shù)評(píng)估,與他們認(rèn)為更為關(guān)鍵且將保留在FAA內(nèi)部的評(píng)估進(jìn)行了劃分。而這次被認(rèn)為導(dǎo)致空難的MCAS系統(tǒng),就屬于波音公司自己評(píng)估的部分之一。
當(dāng)年坐在飛機(jī)機(jī)翼上,手抓僅有的安全保障—機(jī)翼支撐桿、暢想未來(lái)好時(shí)光的勇者愛(ài)德華·波音,想必不會(huì)料到在百年后的世界,自己的公司會(huì)變成航空界張牙舞爪的惡龍,對(duì)航空事業(yè)中最重要的安全問(wèn)題如此敷衍了事,最終釀成慘劇。
據(jù)路透社3月21日?qǐng)?bào)道,美國(guó)參議院商務(wù)委員會(huì)下屬航空與航天小組的聽(tīng)證會(huì)尚未確定日期,不過(guò)這將是美國(guó)國(guó)會(huì)首次要求波音高管就兩起客機(jī)空難接受質(zhì)詢。另外,這個(gè)小組將在3月27日質(zhì)詢FAA官員,可能詢問(wèn)其為何在沒(méi)有要求進(jìn)行全面深入培訓(xùn)的情況下,就在2017年3月通過(guò)了對(duì)MAX機(jī)型的認(rèn)證。
報(bào)道稱(chēng),聯(lián)邦調(diào)查局正在協(xié)助聯(lián)邦運(yùn)輸部門(mén)調(diào)查波音飛機(jī)的安全認(rèn)證程序。波音公司和FAA的檢查人員之間,被指可能存在“親密關(guān)系”。
與此同時(shí),美國(guó)國(guó)防部總監(jiān)察長(zhǎng)稱(chēng),將調(diào)查一項(xiàng)投訴,即美國(guó)代理國(guó)防部長(zhǎng)沙納漢在任內(nèi)推銷(xiāo)波音,違反了道德準(zhǔn)則。沙納漢曾是波音高管。
處在風(fēng)口浪尖的波音公司,股價(jià)一度下跌13%。高層進(jìn)行了一系列人事裁撤,并進(jìn)行了危機(jī)公關(guān)。像印尼鷹航等航空公司也在謀求退掉737 MAX的全部訂單,并要求賠償損失。如果波音公司全部737 MAX系列被退貨加上賠償,大概會(huì)有6000億美元以上的損失。
可以想見(jiàn),波音公司為了一時(shí)的利益,將會(huì)付出極其沉重的代價(jià)。在為逝者祈福的同時(shí),希望此次空難事件也對(duì)所有涉及安全隱患的各行業(yè)公司起到敲山震虎的作用。