波音737 MAX：瘋狂的麥克斯？

劉紓驊

2018年10月29日，當地時間早上6點30分，印尼獅航一架波音737 MAX8航班從雅加達起飛，10分鐘后在爪哇海中墜毀，無人生還，機齡僅2個月。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，無人生還，機齡僅4個月。

這兩起空難，集中在波音公司生產的同款飛機737 MAX8上，同樣在起飛后短時間內墜毀，用巧合來解釋未免過于牽強。2019年3月11日，中國率先宣布在事故原因查明前“停飛”全部波音737 MAX8。3月13日，特朗普宣布美國聯邦航管局將對波音737 MAX8和MAX9停飛。三天之內，737 MAX系列飛機已經全球停飛。

兩次重大事故，問題是出在飛機技術設計上，還是波音公司的管理上呢？在初步調查之后，人們發(fā)現，飛機質量和公司管理都有問題。

設計的原罪

波音737系列飛機是一種中短程雙發(fā)噴氣式客機，自50年前研發(fā)以來，銷路長盛不衰，已經成為民航史上最成功的窄體客機系列之一，至今已發(fā)展出14個型號。

作為中短程民航客機，波音737系列非常注重零部件通用性及性價比。 這使它成為了民航界最暢銷的客機 （截至2018年）。737系列機自1967年起已生產超過1萬架，任何時候的天空中，都有近1000架波音737在飛翔。

2015年12月8日，在美國華盛頓州倫頓，本文主角737 MAX 8首次出場。作為737家族的新成員，MAX系列并非是在737客機的基礎上做小幅改動，而是針對原型機做了相對大范圍的升級。它跟之前系列在外觀上最大的區(qū)別，就是分叉式的機翼端小翼。這時距離它被全世界停飛還有1187天。

始于1967年的波音737的原始氣動設計，采用下單翼設計，把發(fā)動機直接吊掛在機翼上。設計師按照發(fā)動機的實際尺寸，總體設計飛機的氣動布局，這樣可以確保飛機有最優(yōu)的飛行效率。

MAX的氣動布局問題就是引擎馬力增大，機頭抬得太高。

如今航空發(fā)動機技術進步不小，波音737 MAX系列在上一代的基礎上，把發(fā)動機升級為尺寸和馬力更大的Leap-1B發(fā)動機。波音公司宣稱，MAX系列飛機會比上一代飛機節(jié)省10%～12%的成本。這樣一來，打算節(jié)約成本的購買者趨之若鶩，等待交付的訂單達到4000架以上。

掛在機翼上的發(fā)動機尺寸越大，代表它距離地面的高度就越低。這樣做的直接缺點就是，在起飛和降落中有可能吸入地面雜物（包括有些人愛扔的鋼镚），進而導致飛機發(fā)動機事故甚至失事。

按照設計常識，遇到以上情況，可以加長起落架，對飛機的氣動以及重心做重新設計，保證發(fā)動機到地面的距離是安全距離。

但是，波音公司出于成本考慮，拒絕修改原始機身設計，他們只是將737 MAX的發(fā)動機位置小幅前移，避開機身最低位置來提升安全性—不能不說是一種偷懶。

而大馬力引擎的前移，又破壞了機體本身氣動布局的穩(wěn)定性，在爬升過程中容易使機翼產生更大的迎角（指飛機速度方向線在飛機對稱平面內的投影與機翼弦線之間的夾角），從而造成部分失速。

發(fā)動機把飛機往前推，機翼上下流過空氣，產生升力，飛機向高空爬升。如果發(fā)動機推力過強，機頭和機翼緣翹得過高，這樣的形態(tài)不能使流過來的空氣順暢通過機翼上下表面，那么此時產生的升力就會減小。直到有一個時刻，飛機產生的升力支持不了飛機的重量，飛機就失去了速度。簡單說來，737 MAX的氣動布局問題就是引擎馬力增大，機頭抬得太高。機頭越高，失速下墜危險越大。

波音公司出于成本考慮，拒絕修改原始機身設計，他們只是將737 MAX的發(fā)動機位置小幅前移

可怕的缺陷

既然有這樣的氣動布局缺陷，作為空中巨頭的波音對可能發(fā)生的危險并非沒有預判。波音采取了軟件制約的方式糾正飛機的“抬頭”，這個打在飛行控制軟件上的升級程序就是MCAS（機動特性加強系統(tǒng)）。簡單來說，MCAS的作用就類似最簡單的自動駕駛系統(tǒng)，當機頭抬得過高的時候，它強行發(fā)動指令下壓機頭，從而避免飛機失速。

問題在于，MCAS系統(tǒng)是外包給要價更低廉的印度飛控軟件公司設計的，系統(tǒng)并不與自動駕駛聯動。而軟件工程師編寫程序代碼時，把系統(tǒng)的優(yōu)先級置于飛行員的操作權限之上。也就是說，只要系統(tǒng)檢測到飛機抬頭，立刻操縱飛機俯沖。以前沒有MCAS的時候，飛行員只需要在駕駛桿上按兩次AP鈕，就能關閉自動駕駛。而現在想關閉MCAS系統(tǒng)，駕駛員需要通過機載計算機手工調出MCAS菜單，按幾下按鈕才能關閉。

埃航事故飛機殘骸

埃航事故飛機殘骸3月12日，調查人員和救援隊在埃航事故飛機的墜毀地點收集乘客物品和其他材料

如果737 MAX系列飛機的AOA（仰角傳感器）出現故障，發(fā)出機頭過高的警報時，MCAS就會在飛機正常飛行時強行壓下機頭，沒有經過MCAS培訓的駕駛員發(fā)現飛機忽然俯沖后，第一反應肯定是關掉自動駕駛系統(tǒng)。

然而，他們隨即發(fā)現飛機在自動駕駛關閉后依然俯沖，飛行員只能用力回拉操縱桿，而MCAS發(fā)現機頭依然上仰，就控制配平舵繼續(xù)操縱飛機俯沖—結果造成空難。

2018年10月28日， 就在印尼獅航事故機墜毀前一天的飛行中，這架波音737 MAX客機從巴厘島飛往雅加達途中，MCAS系統(tǒng)出現過類似情況。當時駕駛艙內搭載了一名處于輪休的資深飛行員，他正確診斷出了問題，并讓當班機組人員切斷驅使飛機俯沖的發(fā)動機電源，才排除了險情。

機長抵達目的地后，向獅航上報了這一問題。這份調查報告沒有提及這名“搭便機”并幫助排除險情的飛行員。獅航在簡單檢修后，決定讓這架客機繼續(xù)執(zhí)飛第二天的JT610航班，慘劇由此發(fā)生。

埃航事故飛機的飛行軌跡，與獅航事故機的軌跡高度相似，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，更遑論接受培訓了。

從勇者到惡龍

波音737 MAX從硬件到軟件有如此之多的問題，為什么還能得到全世界的5000多筆訂單呢？這需要暫時時光回溯，來到100多年前的美國。

波音公司的創(chuàng)始人、德裔的威廉·愛德華·波音，家里做的是木材、礦山等生意。他從耶魯大學肄業(yè)之后，也從事相關行業(yè)，并獲得了成功。然而，身為一個年輕的富豪，他對挑戰(zhàn)的渴望無法遏制。當時“飛機”還是新鮮事物，波音便跟酒桌上認識的工程師朋友威斯特韋爾德（Conrad Westervelt）一人一邊，坐在老式飛機的機翼上，體驗了一把在空中俯瞰眾生的感覺。從此，波音對飛機的興趣一發(fā)不可收拾。

他成立波音公司的前身“太平洋航空設備公司”的時候，威斯特韋爾德就是總設計師，而在“太平洋航空設備公司”草創(chuàng)時，一位來自中國北京的飛機設計師王助也成了波音的手下之一，并幫助波音設計了美國海軍的C型飛機。一代代優(yōu)秀人才的開發(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，KC-135空中加油機，E-3預警機，FA-18超級大黃蜂戰(zhàn)斗機等著名軍用機種，躍升為世界最大的空中巨頭，排名世界企業(yè)500強的第60位（2017年數據）。

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。

已經成為巨無霸的波音公司，為了跟空中客車公司的A320 Neo型飛機競爭，上馬波音737 MAX的過程變得急迫而匆忙。而本應成為飛行安全最后一道屏障的FAA（美國聯邦航空管理局），卻淪為了官僚體系中導致空難的幫兇。

在《西雅圖時報》的報道中，FAA以缺乏資金和資源為由，多年來授權波音公司承擔證明自身飛機安全的工作。在波音737 MAX獲得認證之初，FAA安全工程團隊還將委托給波音公司的技術評估，與他們認為更為關鍵且將保留在FAA內部的評估進行了劃分。而這次被認為導致空難的MCAS系統(tǒng)，就屬于波音公司自己評估的部分之一。

當年坐在飛機機翼上，手抓僅有的安全保障—機翼支撐桿、暢想未來好時光的勇者愛德華·波音，想必不會料到在百年后的世界，自己的公司會變成航空界張牙舞爪的惡龍，對航空事業(yè)中最重要的安全問題如此敷衍了事，最終釀成慘劇。

亡羊后補牢

據路透社3月21日報道，美國參議院商務委員會下屬航空與航天小組的聽證會尚未確定日期，不過這將是美國國會首次要求波音高管就兩起客機空難接受質詢。另外，這個小組將在3月27日質詢FAA官員，可能詢問其為何在沒有要求進行全面深入培訓的情況下，就在2017年3月通過了對MAX機型的認證。

報道稱，聯邦調查局正在協助聯邦運輸部門調查波音飛機的安全認證程序。波音公司和FAA的檢查人員之間，被指可能存在“親密關系”。

與此同時，美國國防部總監(jiān)察長稱，將調查一項投訴，即美國代理國防部長沙納漢在任內推銷波音，違反了道德準則。沙納漢曾是波音高管。

處在風口浪尖的波音公司，股價一度下跌13%。高層進行了一系列人事裁撤，并進行了危機公關。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，大概會有6000億美元以上的損失。

可以想見，波音公司為了一時的利益，將會付出極其沉重的代價。在為逝者祈福的同時，希望此次空難事件也對所有涉及安全隱患的各行業(yè)公司起到敲山震虎的作用。