波音737 MAX：瘋狂的麥克斯？

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。

設(shè)計(jì)的原罪

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

可怕的缺陷

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。

從勇者到惡龍

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。

亡羊后補(bǔ)牢

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。