干货:这才是737MAX的真正问题所在?

炮火笔记 2019-03-14 23:13+-

3月10日,埃塞俄比亚航空ET302航班在起飞后不久坠毁,机上157人全部罹难。有关这起事故别的文章已经提到很多了,这里不再多说,这里只说说这个之前没人知道现在名声大噪的机动特性增强系统,即MCAS。


提到机动特性增强系统(MCAS),就不得不提到那起著名的法航AF447空难。这个事故也广为人知,在本次事故中,本来在机长位的飞行员(不是机长本人,当时机长不在)本来对问题所在已有察觉,开始推杆操作以增加速度,但副驾驶位的飞行员显然根本就不知道发生了什么事,此时反而用力拉杆,结果飞机的电传系统在平衡了两个不同的输入信号后,两个输入信号相互被抵消,仍然没有控制飞机压下机头,飞机也失去了最后的挽救机会。

事故后,空客当时的飞控系统被人们所诟病,称其左右驾驶位上操纵杆的权限分配不明、飞行员无法真正“掌控”飞机。当然,实际上飞机在设计时,飞控权限和操作方法在手册上还是写的比较清楚的,但当值的两个副驾驶员并没有完全搞清楚,特别是当时副驾驶位子上的那位,更是糊涂。。这也说明很多事故其实都是人水平不够引发的。


也许正是这次事故中飞行员的糟糕表现,加上所谓波音737MAX的发动机位置变化引起的抬头力矩增加、可能需要更多的低头配平力矩,而飞行员可能由于种种原因迎角过大时没有及时压下机头,这就让波音开发了MCAS这款“无需飞行员介入的自动保护功能”,而且波音737MAX系列也是首款应用该系统的飞机。可以说MCAS的想法是很好的,但两个问题也就此埋下了:即迎角传感器可能发生故障,以及飞行员本身对飞机的操作权限。


对于第一个问题,波音737MAX虽然有2个迎角传感器,但MCAS的逻辑并没有对比两个数据哪个正确,而是有一个传感器的数据表明迎角过高,MCAS就会被激活。而如果正好这个传感器发生了故障,MCAS并不会判断出来,而是继续发挥作用,直到飞机坠毁。从之前印尼民航管理部门公布的JT610航班中期调查报告看,起飞后爬升过程中因传感器失效导致MCAS在错误条件下不断启动,正是事故发生的原因之一。


而第二个问题更为严重,因为传统以来,飞行员在飞机操纵上都具有“最高权限”,只要飞行员关闭自动驾驶进行手动操作,计算机就没有什么操作能超越飞行员。虽然这样的方式很考验飞行员的水平,也的确因为飞行员水平不足而引起过很多事故,但“飞行员具有最高权限”的事情一直都是雷打不动的;即使因飞行员问题引起过事故,人们也是呼吁航空公司提升飞行员的水平,或者在飞机上增加改善飞行员工作环境的设备,从来没有人呼吁“让自动操作系统的权限高过飞行员”这个情况。

例如在空中防撞系统(TCAS)或近地警告系统(EGPWS)中,虽然系统可以检测到飞机会有危险而向飞行员发出警报或操作指令,但最终还是要飞行员动手进行相关操作来躲避危险,这两个系统并不会直接操作飞机进行相关的躲避,即使最终飞机确实发生碰撞事故,也从没有人希望将这两个系统改成自动操作躲避的。


但这一切在波音的MCAS系统中被打破。MCAS的工作“无需飞行员介入”,而且就是在断开自动驾驶、采用手动驾驶时候才起作用,真正关闭它的手段只有“关掉平尾的自动配平”而手动配平方式飞行。甚至,MCAS在工作时不光无需飞行员介入,甚至也没有相关的报警告诉飞行员系统正在工作,飞行员完全不知道系统正在帮他降低迎角。

这就是很严重的问题了,这会让飞行员无法“掌控”飞机,而自动操作系统又可能引发一些“只有人工操作才能避免”的事故。

在狮航事故JT601之前的航班中,当时多位飞行员都反映过他们在和飞机“较劲”,从而不得不连平尾自动配平也关掉,完全手动的驾驶飞机才安全降落;而正是这“不得不关掉自动配平”这个操作才挽救了飞机。而且,包括美国在内的很多飞行员都投诉过737MAX自动驾驶系统存在问题,客机在起飞爬升过程中会突然俯冲下来。而中国民航局李健副局长也表示过,国内的飞机的迎角控制器对保持飞机姿态的控制系统出现了问题,手动操作情况下,探测器探测不准的情况已经发生过多次,带来操作上的困难。

实际上,这些情况都是MCAS系统莫名启动了。


而且,包括狮航在内的很多航空公司也表示,波音没有向航空公司和飞行员提供737MAX上MCAS系统的性能细节,意思是他们“不知道”这个系统。虽然波音在飞机检查单上提供了在迎角传感器故障时的操作程序(例如关掉平尾自动配平),这也说明波音应该是预测到这可能会出故障带来的问题,但并没有进一步解释“为什么要这么操作”、“没有这么操作时飞机会有什么风险”。虽然这也可能反映出有些航空公司的培训不到位,但波音没有尽到足够的义务、手册和培训教程本身编写不够完善也是问题所在。因为如果波音详细的说明了这个系统,至少可以让飞行员提高警惕,让他们头脑中多一根弦,就可能回避潜在的风险。


最后需要指出的是,“设计不足人来补”的思路靠不靠谱、有多靠谱,其实很难回答,但很多制造商的确都认为“从设备层面消除问题,远比把运气押在人的身上更可靠”,因为人在紧张情况下,非常容易错漏忘,而设备就不存在这样的问题,这也是波音开发MCAS系统的原因之一,而该系统真正的问题是,不应该把其权限与飞行员持平、甚至高于飞行员。

因此,FAA也强制波音进行修改,包括MCAS激活增强,MCAS迎角信号增强,MCAS最大指令限制等,而且对于上述设计更改,波音也要升级培训要求,并更新飞机飞行手册和飞行机组操作手册。FAA的这些要求,正是需要MCAS在工作时要让飞行员知道,而且不能和飞行员“较劲”。

当然,在AF447事故当中,当时正是处于飞行员没有能力挽救飞机的状态,因此如果当时有MCAS系统的话的确有可能救飞机一命。但是,这并不是MCAS系统的权限可以与飞行员持平、甚至高出飞行员的理由,飞机上最终掌控者仍然是飞行员,而不应该是飞控系统的计算机;而计算机只能做到尽可能的提示飞行员应该如何操作,最终动手的也还是飞行员,不应该是自动操作系统。

  • 最新评论
  • 之见

    不妨设想几个可能引起MCAS系统误动作的飞行条件:小半径转弯造成机身不规则倾斜,导致传感器局部倾角变化;湍流引发机身剧烈震动变形,导致传感器局部倾角变化;过度流忽上忽下,迅速交替变化,若系统在上升时被触发,还来不及关闭,机身就已随流向下,产生正反馈效应,人机对抗,一边拉、一边压,如同谐振,大大加剧波动幅度,导致飞机失控。

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  • AYA_

    如果自动化使人更糊涂而无法准确,迅速反应操作,就是设计失败,现代系统的复杂性普遍造成使用者困惑,比如手机的功能,不知道有多大百分比使用者可以知道所有功能如何使用并不犯错,飞行器操作不循序误操作,多数情况下,有反应时间窗口,这些反而加重飞行员的工作难度,比起早期简要操作系统,自动化高现代系统更具危险性,其中另一个重要环节也是原因:从设计,制造,训练,理解都有很多错位。与人们常识相反,不掉飞机几乎不可能。

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  • 之见

    空客与波音没有可比性。MAX之前的波音737,没有MCAS系统,安全性口碑也一直很好。MAX之所以需要MCAS,主因是发动机前移,于是基于飞机重力平衡需要,机身正常运行迎角不得不有所增加,接近了迎角过大失控的临界点,这才有了MCAS的必要性。 此外,传感器故障的表述也是错误的,硬件一般不会时好时坏。若在系统设计时已经预料到传感器的反馈数据可能错误,那就是说即便传感器不出故障,也没有可能在任何飞行条件下都及时准确地反馈机身的迎角。 这是一个系统设计的问题,起因是机身正常运行时迎角已比较大,更接近失控临界点,于是对MCAS系统的精准度要求大大提高,系统设计实现不了,就又反过来用手动打补丁,将解决不了的难题留给飞行员。

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  • 叽叽喳喳

    如果737三月十八不彻底停产,如果美国股市不崩盘,五毛狗死全家,敢不敢赌一把?尼玛。

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  • 天总是蓝

    川普说的对,飞机搞那么复杂干什么?多余! 既然飞机标配副驾驶,为什么不直接配两个正驾驶?两个轮着开一点事没有,什么自动驾驶,那是自动找死

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  • AKA

    楼下的放屁呢。。。

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  • smother

    到现时为止,波音公司只是停飞波音737客机,欲做编程升级、并未宣布停产。很明显,这种换汤不换药,伤可贴式的国家行为将进一步摧毁美国在世界范围内的诚信度。如波音公司或美国不在明天早上(三月十五号),至迟三月十八号发布”壮士断腕”计划(737彻底停产),那么,美国股市要么明天,要么在下周一将首先在科技股大幅崩盘,进而引发全球股灾,及至闭市。这次是真正意义上的股灾,影响深远,这是西方文明正式解体元旦。这金融崩盘可比之于1187年阿拉伯人撒拉丁(Sallahdin)攻陷耶路撒冷,将欧洲人从非洲大陆彻底赶回欧洲;也可比之于希特勒最终战败于斯大林格勒(察里津)城下!川普危矣。不要嘲笑桑德斯的空想社会主义,他所提出的所有大学免费主张,实际上这只是其极左社会主义总体纲领之序言。以桑德斯为代表的极左草原社会主义党真正目的是以免费大学口号为投枪,向美国1%富人开火,以最终没收他们的财产(否则免费大学谁来买单?)乃至他们的生命为其革命目标。这就是美国当前残酷的阶级博杀现实,阶级斗争更甚于种族间仇恨。白宫就是这些革命者心中的巴士底狱。很明显,川普在这场美国世纪大劫杀面前显得无能为力,碌碌无为。川普还是交权吧,广大人民群众不需要俾斯麦,他们渴望列宁与希特勒!川普党要小心了,这是底层社会的呐喊,这是他们的战争动员令。

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