5个月两次坠机,波音737-8有啥硬伤?没那么简单

5个月两次坠机,波音737-8有啥硬伤?没那么简单
2019年03月11日 16:18 新浪科技综合

  来源: 科普中国

  相信大家都知道了,昨天又发生了一起重大的飞机坠毁事故……

  当地时间3月10日上午,一架从埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴?#24052;?#32943;尼亚内罗毕的埃航波音737-MAX 8客机坠毁,机上157人全部遇难。航班上的乘客共来自33个国家,含8名中国人。

  事故现场到处散落着残片、鞋履等乘客个人物品。

失事飞机的飞?#26032;?#32447;。(图据CNN)失事飞机的飞?#26032;?#32447;。(图据CNN)

  事发突然,但此次空难已经不是波音737-Max 8机型第一次坠毁了。

  去年10月29日早上,印度尼西亚狮子航空一架波音737-Max 8客机在雅加达起飞13分钟后坠毁在爪哇海,机上189人全部遇难,前后仅事隔5个月。

狮航航班(Lion Air)上的一名年轻男子,用自己的手机记录了人生的最后一刻……狮航航班(Lion Air)上的一名年轻男子,用自己的手机记录了人生的最后一刻……

  同样的机型、同样是新交付的飞机……外界不免怀疑或与波音737-MAX客机的系统问题有关。

  据了解,目前共有13家大陆航司订购的96架波音737-MAX8飞机已交?#23545;?#33829;,?#27809;?#21253;括国航、东航、南航、海航、上航、厦航、深航、山航、祥鹏航空、奥凯航空、九元航空、福州航空、昆明航空。

  11日上午9时50分,民航总局在其官网发布公告,称已要求国内运输航空公司暂停波音737-8飞机商业运行。

民航总局官网截图民航总局官网截图

  目前已有的信息十分有限,我们?#25925;?#24076;望能从已有信息中了解到一些真相。

  两次坠毁事故有无共同之处?

  目前事故信息十分有限,所以暂时无法下定论,但从已知?#37027;?#20917;来看,两起事故有几个相似之处:

  1、事故中的飞机机型相同,都为波音737-MAX 8。且飞机的交付时间都很短,印尼空难的飞机机龄仅2个月,埃航空难飞机机龄仅4个月。

  2、事故都发生在飞机刚刚起飞后不久,即爬升阶段。狮航JT610航班在起飞13分钟后坠毁,埃航ET302于起飞6分钟后坠毁。

  3、两起事故中,飞行员都在起飞后遇到了飞机操纵困难?#37027;?#20917;。埃航CEO向媒体证实,ET302的飞行员在起飞后便向塔台报告了飞机操纵困难,并要求返航。从下面两幅Flightradar24软件通过飞机ADS-B系统实时记录的数据曲线可以看出,ET302(上图)和JT610(下图)在起飞后速度和高度都出现了不稳定的波动。

网传是“设计?#27605;?#23548;致自动俯冲”?

  网传是“设计?#27605;?#23548;致自动俯冲”?

  由于埃塞俄比亚当地通信不算十分发达,ADS-B接收机覆盖?#27573;?#26377;限,因此目前我们在飞行实时追踪软件上只能看到ET302航班起飞后3分钟的速度、高度记录,之后3分?#21448;?#33267;坠毁的飞行数据并未被记录?#20581;?#25152;以整个6分钟的飞行中飞机究?#25925;?#24590;样的状态,还需要等待官方事故调查的说法,暂时不能判断飞机是否进入了俯冲。

  在去年10月29日印尼狮航的事故中,飞机确实出现了“自动俯冲”?#37027;?#20917;。飞机在飞行员没有进行操作?#37027;?#20917;下,根据故障传感器得到的错误数据,由计算机发出指令,自动将飞机的水平安定面往飞机低头的方向偏转。

  波音“自动俯冲”的原理是什么?

  波音737-MAX飞机的基本设计还?#26377;?#20102;1967年首飞的波音737-100上的很多特点,其中最主要的一点是机身的尺寸和布局。

  在1960年代设计波音737的时候,出于方便发动机维护和?#35270;?#24694;劣起降条件的考虑,波音的工程师将飞机的起落架设计的较为短小。这样飞机维修人?#26412;?#21487;以在不用梯子?#37027;?#20917;下,直接维护位于机翼下方的发动机。

  波音737-100,注意它细长的发动机 图片来源:维基百科

  但在波音737出现后的50年中,航空发动机的?#26412;对?#26469;越大。波音737-MAX系列不得不将发动机的安装位置向机翼?#37027;?#26041;移动,并尽可能升高。

  这样的改动造成了一个过去三代737飞机从未出现过的新问题——新的发动机安装位?#27809;?#23548;致飞机在大攻角飞行的状态?#38470;?#19968;步自动向上抬头,导致飞机进入失速状态。

波音737-MAX家族,注意它的发动机粗了很多 图片来源:波音波音737-MAX家族,注意它的发动机粗了很多 图片来源:波音

  为解决这一问题,波音在737-MAX系列上新增了一个名为MCAS(机动特性增?#32943;?#32479;)的系统,在必要的时候实现飞机“自动低头”的功能。

MCAS系统的原理图片来源:The Air Current / Jon OstrowerMCAS系统的原理图片来源:The Air Current / Jon Ostrower

  在印尼狮航JT610事故中,由于飞机大气计算机收到的错误的攻角数值,因此在飞机并未进入大攻角飞行状态?#37027;?#20917;下,MCAS开始工作并造成飞机俯冲。

  目前的初步调查报告中可以看出,飞行员在起飞后一直在与MCAS“争抢”飞机的控制权,试图阻止MCAS将飞机向低头的方向操纵。但由于MCAS始终在接收来自故障传感器的错误数据,因此飞机“自动低头”的指令一直没有停止。而飞行员也没有执行正确的应急程序,切断水平安定面配?#38454;?#21160;系统的供电。最终飞机?#25925;?#36827;入俯冲坠海。

  ?#21040;?#29616;在普遍认为,波音737-MAX上MCAS系统这一设计,属于针对737这一?#25945;?#30340;局限性进行“打补丁”的做法,并不能被认为是“设计?#27605;蕁薄?#20294;由于飞惯了老款737的飞行员,对于这一新增系统的功能、应急故障处置熟悉程度不够,?#37096;?#33021;是造成目前运行风险的一个原因。

  波音737-MAX 8“超速”了?

  昨天EH302航班失事?#22467;?#39134;行追踪软件确?#23548;?#24405;到飞机在8600英尺的高度达到了383节的速度。

  这里必须说明,这里记录到的速度为“地速”,即飞机相对地面运动的速度,直接用来推算与飞行安全更为相关的“指示空速?#34987;?#26377;一些偏差。

  根据8600英尺/383节计算出来的“指示空速”为343节,亚的斯亚贝巴机场海拔7800英尺,推断当时飞机的“指示空速”肯定超过了250节,而波音737是不允许在10000英尺以下的高度超过这一速度的。

  大幅超过飞行速?#35748;?#21046;显然是非常危险的,过大的动压可能会产生飞机结构无法承受的气动力。

  为什么机龄仅4个月?#32479;?#20107;了?

  新型号的飞机在安全性上的考虑会比老型号的飞机要完善。但具体到每一架飞机上,并不能简单的认为越新的飞机就越可靠。

  飞机的系统整体可靠性?#25925;?#31526;合“浴盆曲线”的原理,即在使用初期会有一段故?#19979;式细?#30340;阶段——早期失效期。这一阶段的故障通常是由飞机在设计、制造,甚至是原材?#25103;?#38754;的?#27605;?#36896;成的。

可靠性理论中的浴盆曲线 图片来源:百度百科可靠性理论中的浴盆曲线 图片来源:百度百科

  如何预防当前的安全隐患?

  狮航事故发生后,对于波音737MAX可能存在的运行风险,波音公司发布了紧急技术通告,评估软件升级的可能性,FAA也发布了紧急适航指令,加强了飞行人员训练。

  由于在狮航JT610事故中受到质疑的MCAS(机动特性增?#32943;?#32479;)仅安装在737MAX系列飞机上,而该机型目前在国内投入运营的数量?#20849;?#22810;。因此对于已经广泛使用多年的波音737-700/800/900系列飞机,无需产生不必要的?#21482;擰?/p>

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