折翼的波音737MAX8客機(jī)

沈海軍

2019年3月10日，埃塞俄比亞航空公司一架由亞的斯亞貝巴飛往內(nèi)羅畢的波音737MAX8客機(jī)在起飛后不久墜毀。機(jī)上149名乘客與8名機(jī)組人員全部遇難，其中包括8名中國籍乘客。

埃塞俄比亞航空墜機(jī)事件是5個月內(nèi)發(fā)生的第二起涉及波音737MAX8客機(jī)的空難事故。去年10月下旬，印尼獅航的一架737MAX8航班也是在起飛后不久即墜毀于爪哇海，機(jī)上189人全部遇難。

事件發(fā)生后，包括中國、歐盟、英國、印度等在內(nèi)的世界主要國家和地區(qū)均已宣布停飛或禁止737MAX8機(jī)型進(jìn)入領(lǐng)空，覆蓋范圍包括東亞、南亞次大陸、歐洲、北美等主要空域。

110余年前，美國波音公司還是一個名不見經(jīng)傳的小公司；百余年過后，它已成長為全球民航業(yè)的霸主。在波音公司的成長過程中，737系列客機(jī)功不可沒。50余年的時間里，10多個不同版本的737客機(jī)相繼推出，銷售總量破萬，成為當(dāng)今世界上銷量最大的中程客機(jī)，為波音公司賺得盆滿缽滿，同時也為波音公司在業(yè)界樹立了良好的商業(yè)信譽(yù)。

然而，作為近兩年剛剛推出的737系列最新機(jī)型，737MAX8接連發(fā)生惡性空難，人們不免要問，波音737飛機(jī)到底怎么了？

波音737是個大家族

波音737系列飛機(jī)是美國波音公司生產(chǎn)的中短程噴氣客機(jī)，從最初研發(fā)至今的50余年里暢銷不衰，成為民航史上最成功的窄體民航客機(jī)系列之一，至今已發(fā)展出了14個型號。

波音737計劃始于1964年，該客機(jī)采用常規(guī)布局，后掠式下單翼，發(fā)動機(jī)位于翼下，最初為兩臺普惠JT8D渦扇發(fā)動機(jī)。最早的737-00設(shè)想的是一種可搭載65～80人的短途客機(jī)；但在首個用戶德國漢莎航空公司的堅持下，737-100的容量最終被增加到100座。1967年4月，737-100原型機(jī)首次試飛成功。1967年12月，該款飛機(jī)獲得美國聯(lián)邦航空局（FAA）型號合格證。1967年12月，首架737-100交付給漢莎航空公司。737-100問世后并不算受歡迎，前前后后只生產(chǎn)了30架。1967年，波音公司推出了該型號的加長型，即737-200，主打美國國內(nèi)市場。737-200一經(jīng)上市，便獲得了民航公司的青睞，產(chǎn)量達(dá)到1100余架，直到20世紀(jì)80年代末才停止了生產(chǎn)。

1981年，波音公司繼續(xù)改進(jìn)737系列，于1984年推出了737-300客機(jī)，該款飛機(jī)略長于737-200，采用了更先進(jìn)的駕駛艙，換裝了兩臺CFM56渦扇發(fā)動機(jī)，載客量增至102～145人，航速和航程也有所加大。為了滿足不同用戶需求，波音公司很快又推出了737-300的加長型737-400和縮短型737-500，這兩款飛機(jī)的載客量分別為150～180人和104～132人。此系列的波音飛機(jī)銷路甚好，直至本世紀(jì)初才停產(chǎn)。

為對應(yīng)來自歐洲空中客車公司（簡稱“空客”）的競爭，波音公司于1993年啟動了新一代737項(xiàng)目，即737-NG，NG是Next Generation的縮寫。737-NG系列包括737-700、737-800和737-900三款。737-700為基礎(chǔ)型號，擬取代之前的737-300客機(jī)。1993年11月，美國西南航空公司預(yù)定了63架該款飛機(jī)。1997年12月，首架737-700飛機(jī)正式交付并投入商業(yè)運(yùn)營。

次年9月，波音公司啟動了737-800項(xiàng)目，即737-700飛機(jī)加長型，以取代之前的 737-400。項(xiàng)目啟動客戶意向訂單數(shù)為40架。1998年春，首架737-800飛機(jī)交付給了德國哈帕克·勞埃德航空公司。

在此后的兩年里，波音公司又相繼研發(fā)出了737-700的縮短型737-600以及最長型737-900兩個型號，并分別于1998年和2001年先后投入市場。2005年7月至2006年1月期間，分別基于737-900和737-700，波音公司再度先后推出了延程型的波音737-900ER和737-700ER。和原型機(jī)相比，延程型客機(jī)的運(yùn)力更強(qiáng)、航程更遠(yuǎn)。其中，737-700ER機(jī)型由波音公務(wù)機(jī)衍生而來，專為遠(yuǎn)程民用飛行而設(shè)計，航程超過了5000千米，為737家族中航程最遠(yuǎn)的飛機(jī)。

2011年8月，迫于空客新一代A320neo客機(jī)的競爭壓力，波音公司決定為當(dāng)時市場仍處于領(lǐng)先地位的737飛機(jī)換裝新型發(fā)動機(jī)，發(fā)展更為先進(jìn)的衍生機(jī)型737MAX。這一新的飛機(jī)家族采用CFM國際公司最新款LEAP-1B發(fā)動機(jī)，對飛行控制等系統(tǒng)進(jìn)行了升級，并修改、優(yōu)化了機(jī)身氣動外形以及翼梢小翼。

737MAX客機(jī)家族包括737MAX7、737 MAX8、737MAX9和737MAX10等4款，擬提升燃油效率10%～12%和安全性，進(jìn)而降低航空公司的運(yùn)營成本。目前，737MAX已獲得了約4000架的訂單和承諾訂購。首架737MAX飛機(jī)于2017年5月正式交付用戶。

民航史上的最暢銷機(jī)型

從半個多世紀(jì)的運(yùn)營情況看，737系列客機(jī)總體保持著良好的安全記錄。有數(shù)據(jù)顯示，737NG飛機(jī)在交付使用的頭兩年中的平均遣派可靠率高達(dá)99.7%，全球所有737機(jī)隊(duì)的平均遣派可靠率為99.2%，這是業(yè)內(nèi)最高紀(jì)錄。波音737機(jī)隊(duì)的安全記錄比全球噴氣機(jī)機(jī)隊(duì)平均記錄要好兩倍。過去10年中生產(chǎn)的737飛機(jī)的安全記錄比同期生產(chǎn)的其他機(jī)型的平均記錄好3倍。到2000年1月，波音737系列已成為歷史上第一種累計飛行超過1億小時的飛機(jī)。

737飛機(jī)因此成為波音公司最成功的機(jī)型之一，從1967年第一架737飛機(jī)出廠以來，以其突出的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性在近半個世紀(jì)的時間里經(jīng)久不衰，贏得了全球航空公司和廣大旅客的贊譽(yù)，也創(chuàng)造了民航客機(jī)銷售史上的奇跡。截至2007年，波音737系列的所有機(jī)型已獲得1萬多份訂單，交付超過7500架，比主要競爭對手空客公司30年來全部客機(jī)的訂單還要多。世界上任何時候天空中都有近1000架波音737飛機(jī)在飛翔。

2018年3月，波音公司在美國華盛頓州倫頓一架737MAX8客機(jī)前舉行了盛大的慶祝會，慶祝波音公司向全球客戶交付各型波音737客機(jī)1萬架，同時也慶祝737飛機(jī)全球訂單數(shù)超過1.5萬架。作為被普遍視為世界上最先進(jìn)的全新機(jī)型，波音737MAX8在盛大宴會上第一次展現(xiàn)在世人面前。然而，也正是這款飛機(jī)，在歡聲笑語之后的不到一年時間里，接連墜毀了兩次，為整個航空業(yè)敲響了沉重的警鐘。

737MAX為何成為致命客機(jī)

這次被推上風(fēng)口浪尖的波音737MAX，曾被波音公司視為是適應(yīng)小型、高效、長航程的客機(jī)發(fā)展趨勢的一張王牌。此次波音737MAX8為什么會接連發(fā)生空難，還要從商業(yè)競爭以及波音737的設(shè)計說起。

2011年6月的巴黎航展上，空中客車公司推出了新機(jī)型A320neo，該客機(jī)史無前例地贏得了600架訂單?？湛虯320neo飛機(jī)加裝了CFM公司的最新款發(fā)動機(jī)Leap-1A，這成為該機(jī)的最大亮點(diǎn)?？湛凸拘Q，該款飛機(jī)比同期的波音737NG省油3%～4%。面對競爭對手的步步緊逼，研發(fā)新的波音客機(jī)迫在眉睫。是改良原有737飛機(jī)機(jī)型，還是設(shè)計研制一款全新的飛機(jī)？波音公司猶豫了。不過，波音公司很快選擇了前者，也就是推出波音737的最新改良版737MAX。

競爭對手空客A320neo飛機(jī)的發(fā)動機(jī)為CFM公司的Leap-1A。為了省油，737MAX的發(fā)動機(jī)換裝成同款的Leap-1B。換裝后的Leap-1B發(fā)動機(jī)直徑或者說壓力風(fēng)扇的外涵道增大了，燃油效率顯著提高。隨后波音公司對外宣稱，737MAX比空客A320neo更省油。

更換發(fā)動機(jī)本身無可厚非，但波音737飛機(jī)外觀有個傳統(tǒng)特征，那就是起落架短，即俗稱的“腿短”。這就導(dǎo)致舊起落架的“短”和新發(fā)動機(jī)的“粗”在設(shè)計上構(gòu)成了一定矛盾。在原機(jī)翼下方位置安裝的Leap-1B發(fā)動機(jī)眼看就要著地了，于是波音公司只能把737MAX上的Leap-1B發(fā)動機(jī)順著機(jī)翼前移，同時抬高安裝位置。

這一變動改變了飛機(jī)的空氣動力學(xué)，使得發(fā)動機(jī)與737MAX機(jī)翼的位置關(guān)系無法相切。當(dāng)飛機(jī)在飛行中稍微一抬頭，機(jī)翼上方就容易出現(xiàn)亂流，導(dǎo)致發(fā)生航空學(xué)中所謂的“失速”現(xiàn)象。飛機(jī)失速后，升力會瞬間下降，給客機(jī)飛行帶來危險。

為解決失速問題，波音公司專門在飛機(jī)操縱與控制系統(tǒng)里加裝了MCAS。MCAS，中文名為“機(jī)動性能增強(qiáng)系統(tǒng)”，是為737MAX客機(jī)專門設(shè)計的，此前的波音737飛機(jī)上都沒有。MCAS在飛機(jī)自動駕駛中是不工作的；只有當(dāng)飛機(jī)在人工操作的時候，感知到傳感器傳感的飛機(jī)攻角（機(jī)翼的迎角）過大，飛機(jī)要失速了，它才會自動啟動，強(qiáng)制飛機(jī)低頭。

波音公司的設(shè)計看起來是如此合理，可以神不知鬼不覺地解決失速問題，但為什么還會在短時間內(nèi)接連發(fā)生兩起相似的空難？原來問題就出在了MCAS的迎角傳感器上。

從理論上講，MCAS的設(shè)計是符合邏輯的，只要正確測出飛機(jī)的迎角數(shù)據(jù)并自動執(zhí)行相應(yīng)操作，飛機(jī)就會避免失速。但在實(shí)際應(yīng)用中，MCAS還是存在不足之處，比如迎角傳感器傳感的迎角數(shù)據(jù)一旦出錯，迎角傳感器被外來物卡住，或者被風(fēng)吹短路了，MCAS感知到了錯誤的迎角（實(shí)際上迎角是正常的）就可能會自動壓低機(jī)頭。面對突發(fā)狀況，飛行員手忙腳亂，焦頭爛額地不知如何是好，于是拼命人工拉高機(jī)頭，“人機(jī)互博”，直至空難發(fā)生。

以上就是這兩次空難發(fā)生的原因。

幾個疑團(tuán)值得探討

波音737MAX8空難發(fā)生后，一直有幾個疑點(diǎn)備受各界關(guān)注。

第一個疑點(diǎn)：波音公司為何選擇繼續(xù)改良737，而不是設(shè)計一款全新機(jī)型？

這主要是經(jīng)濟(jì)利益使然?？偟膩砜矗ㄒ?37系列飛機(jī)的設(shè)計是成功的?；谝豢瞵F(xiàn)有的成熟機(jī)型進(jìn)行修改，從短期來看成本最低，最省事也最快捷。如果對飛機(jī)做大的改動，就意味著大量的驗(yàn)證試驗(yàn)、巨大的投入和漫長的適航審核周期。如果只進(jìn)行小改動，是最經(jīng)濟(jì)的。以前面提到的起落架為例，為換裝最新大直徑 Leap-1B發(fā)動機(jī)，波音公司如果將起落架高度增加，問題不就迎刃而解了嗎？然而對于飛機(jī)設(shè)計來說，牽一發(fā)而動全身，改變起落架設(shè)計，代表了整機(jī)承重載荷的變化，更意味著一連串連鎖問題：增長起落架后，起落架艙要變大，密密麻麻的管路和線路要重新設(shè)計，液壓油箱等大部件需要重新布置……基本就意味著重新設(shè)計機(jī)身了。

面對激烈的市場競爭，波音公司最終選擇了“短平快”的原737飛機(jī)改良。

第二個疑點(diǎn)：空難飛行員為什么不關(guān)掉MCAS系統(tǒng)，轉(zhuǎn)為純?nèi)斯ゑ{駛？

實(shí)際上，波音737MAX8飛機(jī)的MCAS系統(tǒng)是可以手動關(guān)閉的。但遺憾的是，兩次空難中，飛行員都沒有關(guān)掉MCAS系統(tǒng)，其原因主要有兩個：一是，作為正常流程，737MAX飛機(jī)的培訓(xùn)方案和飛行手冊要告知飛行員新機(jī)與前代機(jī)發(fā)生的變化，以及安全駕駛所需的信息。但事實(shí)是，在737MAX的飛行手冊中，波音公司隱瞞了MCAS，因此飛行員并不知道該系統(tǒng)的存在，因而也就無法在危急關(guān)頭關(guān)閉MCAS。二是，這兩起事故發(fā)生時，飛行員沒有意識到是MCAS系統(tǒng)發(fā)生了問題。事后分析空難發(fā)生原因時，我們能想起關(guān)掉MCAS，但當(dāng)時千鈞一發(fā)，誰能想到是MCAS出現(xiàn)了故障呢。

第三個疑點(diǎn)：波音737MAX飛機(jī)為何能夠順利通過適航審定？

現(xiàn)在看來，737MAX的飛行控制系統(tǒng)在設(shè)計上是存在巨大缺陷的。但問題是，737MAX飛機(jī)為何可以輕易通過美國權(quán)威適航審定部門FAA（航空管理局）的適航審查？這里的原因恐怕有兩方面：首先，百年來波音公司飛機(jī)的安全記錄與優(yōu)良業(yè)績?yōu)槠溱A得了極高的業(yè)界地位和良好的聲譽(yù)，實(shí)際上美國FAA已將部分機(jī)型的安全評估工作授權(quán)給波音公司自己去做，導(dǎo)致波音公司成了“運(yùn)動員兼半個裁判員”；其次，作為政府部門，F(xiàn)AA雖說是專業(yè)機(jī)構(gòu)，但不管是專業(yè)上、還是人手上都長期仰仗最有經(jīng)驗(yàn)和發(fā)言權(quán)的行業(yè)老大波音公司。因此，對于737MAX飛機(jī)，甚至有人稱波音公司是“監(jiān)守自盜”。

根據(jù)最新消息，波音公司宣布，已完成737MAX系列機(jī)型的軟件升級，并會加設(shè)駕駛艙警報和提供額外的飛行員培訓(xùn)。軟件升級之后，固定在飛機(jī)側(cè)面的兩個迎角傳感器將向防失速自動化系統(tǒng)（MCAS）發(fā)送數(shù)據(jù)。如果兩組數(shù)字相差超過5.5度，MCAS系統(tǒng)將被禁用，以保障飛行員對飛機(jī)的操控權(quán)。此外，MCAS控制的低頭力矩不會超過飛行員拉桿所能抵消的數(shù)值。就算MCAS錯誤啟動，飛行員也可以通過拉桿避免飛機(jī)持續(xù)俯沖。

飛機(jī)真的是最安全的交通工具嗎

長期以來，各國民航均宣稱飛機(jī)是目前全世界最安全的交通方式，他們給出的理由通常是“飛機(jī)的事故率在所有的交通方式中最低”。

此話不假。從數(shù)據(jù)角度看，飛機(jī)似乎能擔(dān)得起“最安全的旅行交通工具”的稱號，因?yàn)槠湓斐啥嗳藗龅氖鹿事始s為三百萬分之一，遠(yuǎn)低于汽車、火車和輪船等交通工具。換句話說，如果一個人平均每天坐一次飛機(jī)，按照概率，需要3223年才能遇上一次空難事故。

這也符合人們的認(rèn)知習(xí)慣，因?yàn)榭针y事故在新聞中并不常見，而馬路上的交通肇事等事故則經(jīng)常能在新聞上看到。

除事故率之外，還經(jīng)常被拿來支撐飛機(jī)出行安全的數(shù)據(jù)就是單位里程的死亡率，也就是按照出行里程計算的死亡率。

根據(jù)維基百科的數(shù)據(jù)顯示，每10億千米的出行距離，飛機(jī)的死亡率僅有0.05，相比之下，轎車的死亡率達(dá)到了3.1，是飛機(jī)的62倍。

上述比較結(jié)果似乎都已證實(shí)“飛機(jī)是最安全的出行方式”的觀點(diǎn)。但是，凡事不可一概而論。

雖然飛機(jī)的事故率確實(shí)要比汽車、火車、輪船等交通工具低，但是這樣的比較忽略了一點(diǎn)：那就是飛機(jī)失事常在瞬間，再加上如果飛機(jī)在高空失事，除非能順利迫降，否則一旦墜毀往往同時引發(fā)爆炸，乘客生還概率極小。

從這個層面上來說，空難的后果又是最嚴(yán)重的，死亡率極高。

因此，從行駛的距離和死亡人數(shù)的關(guān)系而言，乘飛機(jī)旅行確實(shí)是最安全的；要是按照死亡人數(shù)和單次旅行時間的關(guān)系來看，火車與飛機(jī)一樣安全，而乘汽車旅行的危險概率是飛機(jī)的4倍；但如果從死亡人數(shù)和旅行次數(shù)的關(guān)系來看，汽車要比飛機(jī)安全3倍，火車要比飛機(jī)安全6倍。

所以，僅在某一維度進(jìn)行比較是沒有意義的。我們也不可能因?yàn)槟硞€交通工具會發(fā)生意外就不去使用。