（三）737飛機(jī)平臺(tái)的局限

盡管波音首次向公眾承認(rèn)是技術(shù)缺陷導(dǎo)致了這兩起空難，是MCAS設(shè)計(jì)出現(xiàn)了邏輯不合理的錯(cuò)誤，但筆者認(rèn)為，背后更根本的問題是737飛機(jī)原始平臺(tái)的局限。

2009年1月，中國(guó)商飛公司（COMAC）正式發(fā)布C919方案；同年12月，選定斯奈克瑪國(guó)際（CFMI）公司研發(fā)的LEAP－X發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置，代號(hào)LEAP－X1C。LEAP－X發(fā)動(dòng)機(jī)是為單通道大型客機(jī)研制的，C919是選用該型發(fā)動(dòng)機(jī)的全球第一款飛機(jī)。由于選用這款先進(jìn)高涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)及采用其它技術(shù)措施，使C919較之空客320和波音737客機(jī)基本型，擁有燃油效率降低13％的綜合優(yōu)勢(shì)。

2010年12月，空客公司宣布啟動(dòng)采用LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)（代號(hào)1A）的A320Neo飛機(jī)的研發(fā)。在競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)下，2011年8月，在遲于空客開始320Neo飛機(jī)研發(fā)九個(gè)月后，波音啟動(dòng)了737Max飛機(jī)計(jì)劃，同樣選用LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)（代號(hào)1B）。兩家公司分別把A320Neo和B737 Max兩款飛機(jī)的交付時(shí)間定在2016年和2017年。至此，世界三款同類型單通道客機(jī)都選用了LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)。

然而在飛機(jī)整體構(gòu)型上，設(shè)計(jì)于上世紀(jì)60年代的波音737基本型存在先天不足，主要問題是起落架高度不夠，致使換發(fā)遇到困難。一方面，機(jī)翼下沒有足夠空間吊掛LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)，另一方面，為使發(fā)動(dòng)機(jī)效能得以充分發(fā)揮，不能像早前的其他737改型飛機(jī)那樣，對(duì)所用的CFM56發(fā)動(dòng)機(jī)削平下緣，于是，就只能將發(fā)動(dòng)機(jī)短艙挪至更高、更向前的位置。由此對(duì)原構(gòu)型布局的氣動(dòng)性能造成破壞，尤其是起飛階段大迎角狀態(tài)下問題更為嚴(yán)重。

飛機(jī)在大迎角飛行時(shí)，移位后的發(fā)動(dòng)機(jī)短艙會(huì)產(chǎn)生非線性變化的升力，使飛機(jī)產(chǎn)生自動(dòng)上仰的趨勢(shì)，容易引發(fā)控制上的不穩(wěn)定。此時(shí)，駕駛員使用原有的機(jī)械操縱系統(tǒng)難以操控和穩(wěn)定飛機(jī)，需要引入自動(dòng)飛行控制功能來保證飛機(jī)的穩(wěn)定性。波音采用的方法是，在原機(jī)械操縱系統(tǒng)之上增加一套軟件“補(bǔ)丁”，即增設(shè)機(jī)動(dòng)特性增強(qiáng)系統(tǒng)MCAS，以解決大迎角下的操穩(wěn)特性問題。其基本設(shè)計(jì)邏輯是，在迎角大到一定程度、襟翼已經(jīng)收起的情況下，使系統(tǒng)自動(dòng)開啟，以調(diào)整安定面，壓低機(jī)頭。

這個(gè)補(bǔ)救性開發(fā)，立意雖無錯(cuò)，但在設(shè)計(jì)軟件時(shí)，出現(xiàn)了兩個(gè)不合理之處，一是其優(yōu)先級(jí)高于駕駛員，造成自動(dòng)系統(tǒng)與駕駛員爭(zhēng)奪權(quán)限；二是自動(dòng)系統(tǒng)可以由來自單一迎角傳感器的輸出而激活，且一旦激發(fā)，很難關(guān)閉。這樣一個(gè)方案，雖看似解決了飛機(jī)平臺(tái)和新發(fā)動(dòng)機(jī)不匹配問題，但超越了原始設(shè)計(jì)的安全極限，埋下了禍根。

由此，事故原因的遞進(jìn)關(guān)系可初步認(rèn)定為，飛機(jī)布局的調(diào)整導(dǎo)致了大迎角下穩(wěn)定性降低，針對(duì)駕駛員使用原有的機(jī)械操縱系統(tǒng)難以應(yīng)對(duì)的情況，引入防失速系統(tǒng)自動(dòng)控制功能，但是，具有技術(shù)缺陷的MCAS解決方案，被單一的迎角傳感器輸出激活，啟動(dòng)后權(quán)限高于駕駛員且難以關(guān)閉，以致形成向下俯沖，釀成空難。

波音737飛機(jī)原本是非常成功的設(shè)計(jì)，但老舊平臺(tái)與新型高效大涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)不相容的問題在改型時(shí)被放大。引入MCAS軟件是不得已而為之，卻付出了最重要的安全性作代價(jià)�？尚械慕鉀Q方案，一是重新設(shè)計(jì)機(jī)翼，二是改用完整的電傳飛控系統(tǒng)，可惜都未采用。即使一定要用MCAS，也應(yīng)該采用三個(gè)以上的迎角傳感器，容許其中一個(gè)出問題，但是波音也沒有添加傳感器，反而使MCAS在只讀取一個(gè)傳感器非正常數(shù)據(jù)時(shí)，就自動(dòng)激活，以致造成慘劇。 對(duì)于波音這樣的業(yè)界翹楚，出現(xiàn)這樣的問題，決不是單純技術(shù)認(rèn)知問題，只能用急匆匆應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)、內(nèi)部研發(fā)決策與審查流程出了大問題來解釋。

（四）國(guó)內(nèi)開展的獨(dú)立研究分析

空難發(fā)生后，在等待事故調(diào)查結(jié)果的同時(shí)，我國(guó)專家也進(jìn)行了獨(dú)立研究，提出了自己的見解。中國(guó)航空工業(yè)發(fā)展研究中心（ADR）陸峰等研究人員，早在獅航空難后不足一個(gè)月的2018年11月27日就發(fā)表了《印尼獅航波 音737Max客機(jī)墜機(jī)事故原因的專利分析》一文，從專利角度，做出了可信的、有深度的分析。在當(dāng)時(shí)波音公司并未認(rèn)真查找原因、采取措施，業(yè)界許多人也輕易相信波音，在潛意識(shí)里把事故歸咎于印尼獅航是廉價(jià)航空公司，以致對(duì)這個(gè)驚天慘禍并未引起足夠關(guān)注的情況下，他們透過波音在中國(guó)申請(qǐng)的有關(guān)MCAS的專利，對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的得失利弊做了視角獨(dú)特、又言之有據(jù)的分析，當(dāng)時(shí)他們就指出MCAS存在邏輯錯(cuò)誤，推斷飛機(jī)的設(shè)計(jì)缺陷是獅航事故的主要原因；FAA在飛機(jī)的適航審定環(huán)節(jié)可能存在漏洞；獅航空難后波音發(fā)出的緊急操作通告不足以指引飛行員排除險(xiǎn)情；中國(guó)應(yīng)該對(duì)MCAS進(jìn)行專門評(píng)估驗(yàn)證，必要時(shí)應(yīng)該停飛737Max飛機(jī)，否則有可能再次引發(fā)災(zāi)難。

埃塞航空難發(fā)生后，陸峰等人繼續(xù)跟進(jìn)事態(tài)發(fā)展，進(jìn)行研究，并多次發(fā)文。在去年11月專利分析的基礎(chǔ)上，他們進(jìn)一步深化，主要見解是：從相關(guān)專利看，MCAS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)確有重大缺陷，MCAS系統(tǒng)的邏輯錯(cuò)誤有可能釀成大禍。從飛行動(dòng)力學(xué)原理推斷，失速保護(hù)功能不能僅依靠MCAS來實(shí)現(xiàn)。獅航空難后，波音的應(yīng)對(duì)措施有誤。FAA在737Max飛機(jī)的適航認(rèn)證工作中存在失職。這些分析意見，得到了行業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注和認(rèn)同，大部分結(jié)論也在事故的初步調(diào)查報(bào)告中得到了印證。他們的最新研究還發(fā)現(xiàn)，除了MCAS系統(tǒng)外，737Max飛機(jī)上可能還有其他失速保護(hù)系統(tǒng)在不被察覺地控制飛機(jī)。雖然有待確認(rèn)，但可能會(huì)對(duì)波音737Max的安全性評(píng)估提供更完整的視角。

他們并建議，我國(guó)民航局應(yīng)對(duì)波音737Max飛機(jī)進(jìn)行獨(dú)立的適航驗(yàn)證。積極參與有關(guān)調(diào)查與評(píng)估工作，增加話語(yǔ)權(quán)，積累經(jīng)驗(yàn)。民機(jī)制造商應(yīng)加倍重視飛機(jī)總體設(shè)計(jì)和飛控軟件安全問題。同時(shí)，應(yīng)高度重視專利情報(bào)分析和專利信息傳播的作用。

（五）波音面臨百年來最大危機(jī)

波音公司從1916年誕生以來，逐步發(fā)展壯大，成為軍民航兼營(yíng)、空天一體的航空航天業(yè)的旗艦公司，其中的民用航空器制造更取得巨大成功，帶給人類以福祉。但在這兩起空難中，波音的表現(xiàn)讓人極其失望，甚至是憤怒；而從中暴露出的公司治理、技術(shù)研發(fā)策略與流程等方面的問題令人震驚。這家“百年老店”正面臨史上最大危機(jī)。

公司市值受貶立見，雖然因業(yè)務(wù)多元，政府給予顯性或隱性的強(qiáng)力支持等原因，股價(jià)目前的下跌還僅10％左右，但勢(shì)頭不好；同時(shí)，還將面臨航空公司和死難者家屬的巨額索賠。更嚴(yán)重的是由于公眾對(duì)于該型飛機(jī)失去信任，該機(jī)將難以獲得新訂單，原有逾5000架儲(chǔ)備訂單將難以維持，6000億美元的預(yù)期銷售收入將大部流失。該事件不僅危及波音在窄體客機(jī)世界市場(chǎng)的半壁江山，還將導(dǎo)致對(duì)波音的整體信用危機(jī)，嚴(yán)重影響公司的長(zhǎng)期發(fā)展。

同期，在軍用飛機(jī)業(yè)務(wù)方面，波音也出現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量問題。由于交付的KC－46A“飛馬”新型軍用加油機(jī)在多個(gè)部位發(fā)現(xiàn)了包括工具和其他金屬物體在內(nèi)的“異物碎片”（FOD），出現(xiàn)了低級(jí)質(zhì)量問題，美國(guó)空軍在今年1月憤怒叫停交付。3月22日，美國(guó)空軍透露KC－46加油機(jī)也使用了類似737Max飛機(jī)的MCAS軟件，盡管兩個(gè)系統(tǒng)存在差異，但空軍參謀長(zhǎng)已經(jīng)下令審查飛行員培訓(xùn)程序，確保在緊急程序和模擬器培訓(xùn)方面有足夠的應(yīng)對(duì)。

（六）幾點(diǎn)思考與建議

根據(jù)以上認(rèn)知，提出幾點(diǎn)思考與建議。

（1）我國(guó)民航局應(yīng)對(duì)波音737Max飛機(jī)進(jìn)行獨(dú)立適航審定

在接受FAA邀請(qǐng)后，中國(guó)民航局已派專家參與波音737Max飛機(jī)安全評(píng)估工作。但同時(shí)，仍應(yīng)對(duì)該型飛機(jī)進(jìn)行獨(dú)立適航審定。為此，應(yīng)要求波音提交全面、詳細(xì)的相關(guān)資料，制定合理可行的試驗(yàn)大綱，并使培訓(xùn)到位。

（2）我國(guó)大飛機(jī)研制應(yīng)吸取教訓(xùn)，進(jìn)一步提高安全性

首當(dāng)其沖的是飛控系統(tǒng)。波音飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的空難，給所有飛機(jī)制造商敲響了警鐘，我們應(yīng)在飛機(jī)研制過程中吸取教訓(xùn)，在把預(yù)期的C919飛機(jī)性能百分之百實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，要進(jìn)一步提高飛機(jī)的安全性，做到萬無一失。

（3）應(yīng)十分重視專利的作用，加強(qiáng)專利分析工作

在民用飛行器研制中，除了產(chǎn)品與市場(chǎng)方面的直面競(jìng)爭(zhēng)外，還有一個(gè)應(yīng)予注意的問題，就是航空強(qiáng)者在中國(guó)的專利布局。為了競(jìng)爭(zhēng)的需要，為了封堵后來者的發(fā)展，波音在中國(guó)申請(qǐng)了一系列專利，包括這次出事的MCAS系統(tǒng)。

專利申請(qǐng)有兩重性。申請(qǐng)人申請(qǐng)并獲批的專利，在法定期限內(nèi)，其他人與機(jī)構(gòu)不得使用；但申請(qǐng)人在申請(qǐng)專利時(shí)，勢(shì)必要披露相應(yīng)的技術(shù)思路與內(nèi)容，又為研究這些方面的技術(shù)提供了可能。所以需要全方位、多維度地重視專利工作，認(rèn)真研究與借鑒他人專利，不落入別人設(shè)下的專利陷阱，同時(shí)努力催生并保護(hù)好自己的專利。

在繼續(xù)發(fā)展我們的民用飛機(jī)的進(jìn)程中，如何規(guī)避在飛行控制系統(tǒng)以及其他方面的波音中國(guó)專利，走自己的路，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)能力，以確保國(guó)產(chǎn)飛機(jī)的高性能與高安全性，是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問題，需要有應(yīng)對(duì)之策。

（4）關(guān)于一些深層次問題的思考

兩起空難的發(fā)生，還使民機(jī)發(fā)展中的一些深層次問題浮出“水面”，如老舊機(jī)型持續(xù)改進(jìn)的局限與極限，飛機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配（構(gòu)型、氣動(dòng)等），商業(yè)利益與安全基線，適航管理的程序與約束（如對(duì)改進(jìn)型的定義與適用性），安全管理中的有關(guān)方責(zé)任等。對(duì)這些問題需要思考，達(dá)成新的認(rèn)知，找出解決之道，完善或制訂規(guī)范。在某種意義上，這些問題也是整個(gè)航空界面臨的共同問題與新挑戰(zhàn)。

本篇供稿：系統(tǒng)工程研究所

運(yùn) 營(yíng)：李沅栩