5個月兩次墜機，波音737-8有啥硬傷？沒那麼簡單

　　來源： 科普中國

　　相信大家都知道了，昨天又發生了一起重大的飛機墜毀事故……

　　當地時間3月10日上午，一架從衣索比亞首都亞的斯亞貝巴前往肯亞內羅畢的埃航波音737-MAX 8客機墜毀，機上157人全部遇難。航班上的乘客共來自33個國家，含8名中國人。

　　事故現場到處散落著殘片、鞋履等乘客個人物品。

失事飛機的飛行路線。（圖據CNN）

　　事發突然，但此次空難已經不是波音737-Max 8機型第一次墜毀了。

　　去年10月29日早上，印度尼西亞獅子航空一架波音737-Max 8客機在雅加達起飛13分鐘後墜毀在爪哇海，機上189人全部遇難，前後僅事隔5個月。

獅航航班（Lion Air）上的一名年輕男子，用自己的手機記錄了人生的最後一刻……

　　同樣的機型、同樣是新交付的飛機……外界不免懷疑或與波音737-MAX客機的系統問題有關。

　　據了解，目前共有13家大陸航司訂購的96架波音737-MAX8飛機已交付運營，用戶包括國航、東航、南航、海航、上航、廈航、深航、山航、祥鵬航空、奧凱航空、九元航空、福州航空、昆明航空。

　　11日上午9時50分，民航總局在其官網發布公告，稱已要求國內運輸航空公司暫停波音737-8飛機商業運行。

民航總局官網截圖

　　目前已有的信息十分有限，我們還是希望能從已有信息中了解到一些真相。

　　兩次墜毀事故有無共同之處？

　　目前事故信息十分有限，所以暫時無法下定論，但從已知的情況來看，兩起事故有幾個相似之處：

　　1、事故中的飛機機型相同，都為波音737-MAX 8。且飛機的交付時間都很短，印尼空難的飛機機齡僅2個月，埃航空難飛機機齡僅4個月。

　　2、事故都發生在飛機剛剛起飛後不久，即爬升階段。獅航JT610航班在起飛13分鐘後墜毀，埃航ET302於起飛6分鐘後墜毀。

　　3、兩起事故中，飛行員都在起飛後遇到了飛機操縱困難的情況。埃航CEO向媒體證實，ET302的飛行員在起飛後便向塔台報告了飛機操縱困難，並要求返航。從下面兩幅Flightradar24軟體通過飛機ADS-B系統實時記錄的數據曲線可以看出，ET302（上圖）和JT610（下圖）在起飛後速度和高度都出現了不穩定的波動。

　　網傳是「設計缺陷導致自動俯衝」？

　　由於衣索比亞當地通信不算十分發達，ADS-B接收機覆蓋範圍有限，因此目前我們在飛行實時追蹤軟體上只能看到ET302航班起飛後3分鐘的速度、高度記錄，之後3分鐘直至墜毀的飛行數據並未被記錄到。所以整個6分鐘的飛行中飛機究竟是怎樣的狀態，還需要等待官方事故調查的說法，暫時不能判斷飛機是否進入了俯衝。

　　在去年10月29日印尼獅航的事故中，飛機確實出現了「自動俯衝」的情況。飛機在飛行員沒有進行操作的情況下，根據故障感測器得到的錯誤數據，由計算機發出指令，自動將飛機的水平安定面往飛機低頭的方向偏轉。

　　波音「自動俯衝」的原理是什麼？

　　波音737-MAX飛機的基本設計還延續了1967年首飛的波音737-100上的很多特點，其中最主要的一點是機身的尺寸和布局。

　　在1960年代設計波音737的時候，出於方便發動機維護和適應惡劣起降條件的考慮，波音的工程師將飛機的起落架設計的較為短小。這樣飛機維修人員就可以在不用梯子的情況下，直接維護位於機翼下方的發動機。

　　波音737-100，注意它細長的發動機 圖片來源：維基百科

　　但在波音737出現後的50年中，航空發動機的直徑越來越大。波音737-MAX系列不得不將發動機的安裝位置向機翼的前方移動，並儘可能升高。

　　這樣的改動造成了一個過去三代737飛機從未出現過的新問題——新的發動機安裝位置會導致飛機在大攻角飛行的狀態下進一步自動向上抬頭，導致飛機進入失速狀態。

波音737-MAX家族，注意它的發動機粗了很多 圖片來源：波音

　　為解決這一問題，波音在737-MAX系列上新增了一個名為MCAS（機動特性增強系統）的系統，在必要的時候實現飛機「自動低頭」的功能。

MCAS系統的原理圖片來源：The Air Current / Jon Ostrower

　　在印尼獅航JT610事故中，由於飛機大氣計算機收到的錯誤的攻角數值，因此在飛機並未進入大攻角飛行狀態的情況下，MCAS開始工作並造成飛機俯衝。

　　目前的初步調查報告中可以看出，飛行員在起飛後一直在與MCAS「爭搶」飛機的控制權，試圖阻止MCAS將飛機向低頭的方向操縱。但由於MCAS始終在接收來自故障感測器的錯誤數據，因此飛機「自動低頭」的指令一直沒有停止。而飛行員也沒有執行正確的應急程序，切斷水平安定面配平作動系統的供電。最終飛機還是進入俯衝墜海。

　　業界現在普遍認為，波音737-MAX上MCAS系統這一設計，屬於針對737這一平台的局限性進行「打補丁」的做法，並不能被認為是「設計缺陷」。但由於飛慣了老款737的飛行員，對於這一新增系統的功能、應急故障處置熟悉程度不夠，也可能是造成目前運行風險的一個原因。

　　波音737-MAX 8「超速」了？

　　昨天EH302航班失事前，飛行追蹤軟體確實記錄到飛機在8600英尺的高度達到了383節的速度。

　　這裡必須說明，這裡記錄到的速度為「地速」，即飛機相對地面運動的速度，直接用來推算與飛行安全更為相關的「指示空速」會有一些偏差。

　　根據8600英尺/383節計算出來的「指示空速」為343節，亞的斯亞貝巴機場海拔7800英尺，推斷當時飛機的「指示空速」肯定超過了250節，而波音737是不允許在10000英尺以下的高度超過這一速度的。

　　大幅超過飛行速度限制顯然是非常危險的，過大的動壓可能會產生飛機結構無法承受的氣動力。

　　為什麼機齡僅4個月就出事了？

　　新型號的飛機在安全性上的考慮會比老型號的飛機要完善。但具體到每一架飛機上，並不能簡單的認為越新的飛機就越可靠。

　　飛機的系統整體可靠性還是符合「浴盆曲線」的原理，即在使用初期會有一段故障率較高的階段——早期失效期。這一階段的故障通常是由飛機在設計、製造，甚至是原材料方面的缺陷造成的。

可靠性理論中的浴盆曲線 圖片來源：百度百科

　　如何預防當前的安全隱患？

　　獅航事故發生後，對於波音737MAX可能存在的運行風險，波音公司發布了緊急技術通告，評估軟體升級的可能性，FAA也發布了緊急適航指令，加強了飛行人員訓練。

　　由於在獅航JT610事故中受到質疑的MCAS（機動特性增強系統）僅安裝在737MAX系列飛機上，而該機型目前在國內投入運營的數量還不多。因此對於已經廣泛使用多年的波音737-700/800/900系列飛機，無需產生不必要的恐慌。

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