波音更新MCAS系統(tǒng)后的新問題研究
4、MCAS具有被大眾忽視的其他功能
目前主流觀點認為:波音在737 MAX飛機上增設MCAS系統(tǒng)的主要原因是為了應對飛機在舊機型基礎上更換大推力發(fā)動機帶來的失速風險。然而,通過研究波音在防失速系統(tǒng)方面的專利技術發(fā)展脈絡,可以發(fā)現(xiàn)波音增設MCAS系統(tǒng)其實還有其他考慮。
首先,對波音于2013年06月申請的失速管理系統(tǒng)專利(CN103514360B)進行分析,該專利涉及指示飛機在飛行期間的潛在失速條件的方法和系統(tǒng),主要包括如何確定和響應飛機的警報升力系數(shù),如何利用警報升力系數(shù)產(chǎn)生指示飛機已經(jīng)達到潛在失速條件的警報等,另外該專利也提到從飛行員那里獲取一些對飛行控制面中的控制權限,用來自動控制飛機改出失速狀態(tài)的技術,但是失速管理系統(tǒng)獲取的這些權限受到較大限制。從這里可以看出,那時的波音在飛機失速管理技術方面的態(tài)度還比較保守,沒有賦予失速管理系統(tǒng)更大的權限和功能,這樣的失速管理系統(tǒng)可能主要出現(xiàn)在737NG等舊機型上。
其次,分析波音于2016年8月新申請的CN106477055A號專利可知,經(jīng)過3年多的發(fā)展,波音對飛機失速管理系統(tǒng)的態(tài)度和認識已經(jīng)發(fā)生了重大變化,該專利涉及飛行器失速保護系統(tǒng)(很有可能就是MCAS系統(tǒng))和方法,當飛機上安裝該專利涉及飛行器失速保護系統(tǒng)時,系統(tǒng)可以實時接收飛機攻角、襟翼位置、空速/馬赫數(shù)、積冰狀態(tài)、推力、檔力位置等飛機狀態(tài)參數(shù),并根據(jù)這些狀態(tài)參數(shù)自動(或根據(jù)飛行員手動輸入)自動觸發(fā)和進行失速誤用保護邏輯處理、攻角控制法則計算等操作,并向飛機發(fā)出縱向命令的方式,自動調整和控制升降舵、穩(wěn)定翼、推力、擾流板等部件運動。
CN106477055A號專利附圖
在CN106477055A號專利的說明書中,該專利對現(xiàn)有失速管理系統(tǒng)(比如上述CN103514360B號專利)的缺陷和不足進行了“批判”,CN106477055A號專利認為現(xiàn)有失速管理系統(tǒng)在防止飛機進入失速狀態(tài)方面不能使飛機的性能最大化,而飛行員的輸入實際上會導致飛行器能量比預期消耗地更快,所以該專利發(fā)明涉及的失速自動保護系統(tǒng)擁有優(yōu)先級別高于飛行員的控制權限,可以自動調整和控制升降舵、穩(wěn)定翼、推力、擾流板等部件的運動。
通過分析CN106477055A號專利可知,MCAS系統(tǒng)擁有不聽飛行員輸入指令,并自動控制飛機機頭持續(xù)下壓等權限的原因,不僅僅是為了防止飛機進入失速狀態(tài),而且還可以提高當時飛機的性能和減小能耗,而這些滿足經(jīng)濟性和節(jié)能環(huán)保要求的功能,正是現(xiàn)代飛機普遍追求的性能指標,也正是波音新型或改型飛機的重要賣點,所以當時嚴重低估MCAS系統(tǒng)危險性的波音完全有可能將MCAS系統(tǒng)安裝KC-46飛機上,甚至安裝在更多型號的波音飛機上。
由此衍生出一個非常重要的問題:除了上述KC-46、737MAX兩款飛機,近年來,波音是否還在其推出的新型或改型飛機上(如2014年以來至少已交付中國用戶7架747-8飛機、787、777-300ER等)也安裝了MCAS系統(tǒng)(或類似系統(tǒng))?
該問題與中國航空交通安全和廣大乘客的生命財產(chǎn)安全息息相關,應該中國民航局的高度重視。為了保證747-8飛機、787、777-300ER等波音飛機的絕對安全,中國民航局不應消極等待獅航、埃航空難的調查結果,應該立即向波音發(fā)出正式質詢。波音需要向中國民航局披露以下事項:MCAS系統(tǒng)除了自動調整和控制水平安定面,是否還可以控制升降舵、推力、擾流板等氣動舵面?737MAX上是否還隱藏有其他類似系統(tǒng)?其他新機型或改型的波音飛機(比如747-8、787、777-300ER等)是否也安裝了MCAS系統(tǒng)?波音應詳細說明KC-46和737MAX上安裝的MCAS的具體情況,并且波音對這些問題答復的真實性應當承擔法律責任。
三、737MAX客機在中國重新進行適航認證的工作建議
737MAX出現(xiàn)重大安全事故后,目前事故調查尚未排除飛機設計問題,波音公司正在對飛機有關系統(tǒng)進行更改設計,考慮到當前飛機適航性存在不確定性,3月26日中國已暫停頒發(fā)737-8飛機的適航證。
波音公司對飛機系統(tǒng)進行重大升級,以重新表明該飛機的安全性。對于國內(nèi)來說,需要進行重新的適航審定,通過各種試驗,表明該飛機的安全性。適航概念的提出,即是為了滿足民用航空安全的需求。適航工作是一切安全工作的源頭,也在時刻為民用航空的安全把關。對于未來737MAX機型的重新適航工作,本文提出以下幾點不成熟的想法:
1.飛機制造商的正直誠實是獲得局方和民眾認可的道德底線
在近1年的新聞報道中,有大量的民航飛行員宣稱,波音在飛機手冊及培訓課程中,隱瞞了MACS的功能,導致在飛行中,飛機激活該系統(tǒng)后,飛行員不知如何應對。因此,波音公司不管是在未來的適航審定或者是宣傳報道中,都應樹立正直誠實的工作態(tài)度,認真做好本職工作,才能保證適航工作的安全進行,以及再次獲得飛行員及用戶的認可。
為了重新獲取人們的信任,波音應該吸取教訓,確實消除MCAS所有安全隱患,波音還應該及時承認錯誤,認真做好賠償和善后工作。
2.波音需要提交全面詳細的設計資料
在申請人為表明對適航標準的符合性環(huán)節(jié)中,符合性方法(MOC)中包含了設計說明(MOC1)、計算和分析(MOC2)等。其中MOC1需說明系統(tǒng)技術方案對于相關適航條款的考慮,包括引用圖紙和技術文件等,MOC2需通過氣動、性能、載荷、強度和疲勞等軟件計算,統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析,系列型號的相似性分析等驗證。
在目前的新聞報道中,波音隱藏了飛控系統(tǒng)中失速保護功能的相關說明。本著對飛行員、乘客負責的立場,在重新適航審定工作中,波音應全面公開737MAX機型飛控系統(tǒng)的所有功能,技術細節(jié),軟件運行邏輯等,供適航審定代表進行深入及全面的分析。
3.制定合理可行的試驗大綱
為充分證明升級后737MAX機型的安全性,在重新適航審定工作中,飛行試驗(MOC6)、模擬器試驗(MOC8)的試驗大綱應從嚴從全進行設計。特別是對于飛控系統(tǒng)的故障模態(tài)飛行試驗,更應提出最高的試驗審定標準,對于單個故障、組合故障等試驗構型,都應進行飛行試驗評估。
特別指出的是,雖然飛行試驗的風險較高,但是鑒于之前的2次空難及多起事故征候,即使耗費較高的成本進行全面的試驗評估,也是很有必要的。
4.不應忽視機組訓練等內(nèi)容的評估工作
根據(jù)空難事故后的新聞報道,波音忽視了對于737MAX機型機組訓練的工作,極為夸張的是,很多具備駕駛737NG的飛行員,僅通過2小時的IPAD閱讀,就開始執(zhí)飛737MAX。而在IPAD中,也根本沒有對MCAS的功能進行描述,造成了后面一些列的事故問題。
所以在本次重新適航審定工作中,應強烈要求對波音提供的機組訓練課程,文件,模擬器等進行認真審查。保證之后機組訓練的質量。
5.應充分考慮調動國內(nèi)一切能調動的資源
基于上述對737MAX重新適航審定工作的推測,該工作必將內(nèi)容復雜,節(jié)點眾多,難度巨大。
目前我國運輸類飛機適航審定工作主要由上海適航審定中心負責,該單位的人員目前還承擔著C919適航審定的繁重工作。因此,為了保證工作高標準的完成,應根據(jù)需要征召必要數(shù)量的臨時適航審查代表。這些代表可以從國內(nèi)民機研制的相關科研單位進行抽調,如中國商飛公司及航空工業(yè)一飛院等。
(航空工業(yè)發(fā)展中心 陸峰 楊敏;
中國飛行試驗研究院 張喆)
本篇供稿:系統(tǒng)工程研究所
運 營:李沅栩

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