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埃航ET302空难追问:是什么在威胁现代客机安全?

2019-03-24 09:47:36 来源: 南方周末 举报
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(原标题:埃航ET302空难再追问:是什么在威胁现代客机安全?)

资料图:停飞的737MAX机队资料图:停飞的737MAX机队

人们很难不将埃航空难和5个月前的狮航空难联系在一起。3月20日,坠海的狮航客机黑匣子录音内容首次公开:在飞机坠毁前,机组人员还在绝望地翻操作手册,但最终没找到解决方案。

李翔执飞737 Max 8时始终小心翼翼,他要避免把迎角拉得过大,注意将其控制在超限值以内。

“粗心可以在一个组织的任何层级茁壮成长。在监管照不到的地方,一时疏忽将带来致命影响。” 退役波音工程师Peter Lemme写道。

空客的订单量曾连续5年超过波音,而2012年以后,波音连续7年在飞机交付量上超越空客。那正是737 Max系列推出之后。

近处,停机坪上一架波音737 Max 8。这款飞机不难辨认,上下分叉的翼梢小翼是它的独特标志。其余的同款飞机,有的待在停机坪别处,有的进了机库。

不久前,它们已被要求停飞。

埃塞俄比亚航空ET302航班(下称“埃航ET302”)空难次日,2019年3月11日,中国国家民航局对737 Max 8下了停飞令。国内某航空公司机长李翔心头大石落下,他和机组同僚聚会时开玩笑说,“波音快垮了”。

李翔执飞过3次737 Max 8。上回还是在埃航ET302出事一周前。看到空难消息,他心慌,想起5个月前狮航同遭不幸的那架飞机。

有分析师称,737 Max系列占据波音未来交付量的三分之二,以及预计利润的40%。737 Max 8是该系列最畅销的型号,订单数占全系列机型总订单量超过一半。

该系列包括737 Max 7、Max 8、Max 9、Max 10四个机型,在中国,仅737 Max 8获得了民航局的型号认可。

也正是这一型号的飞机,短短半年内两次坠毁,346个生命因此陨落。

2019年3月10日发生的埃航ET302空难中,8位中国公民在交付仅四个月的飞机上,他们的生命和梦想一同陨落在比绍夫图小镇附近的荒地。

曾成毅正前往肯尼亚参加联合国环境大会。出事前,他和同事们一起为大会忙碌。这却成为他为供职机构联合国环境规划署做的最后一次贡献。

金也淘和周圆,是中资企业派往非洲出差的员工。两位年轻人在同事的叙述里,都对工作富有热情、充满韧劲,长期工作于非洲市场一线,2018年都有两百多天在非洲出差。

假如空难不曾发生,大学生小陈已经在肯尼亚观赏完长颈鹿,回到浙江家中。

可是没有假如。

几天后,代替遇难者站在非洲土地上的是他们的亲友。人们摆上相片、花束、老酒,悼念在空难中逝去的人,也屏息等待调查结果。

2019年3月18日,埃塞俄比亚交通部发言人表示,对失事客机黑匣子数据的分析显示,这起空难与前述印尼狮航空难有“明显的相似之处”。

截至目前,全球现有371架737 Max已全部停飞。过去,一场空难发生,人们往往不假思索地叹一句“运气不好”。但在两次坠落的737 Max 8上,人们不禁发问,真的只是偶然或者疏忽吗?

它可能还与更多复杂的因素有关:行业内部的激烈竞争、技术进步、飞行员培训,以及监管体制上的漏洞。罕见的情况下,这些因素会相互作用,带来意想不到的结果。

“一时疏忽将带来致命影响”

人们的关注点,首先落在737 Max 8特有的MCAS(机动特性加强系统)。

MCAS是波音新增的自动安全功能,通常理解为仅在高速失速的极端飞行情况下自动开启、防止机头过高的失速保护系统。

Max系列飞机还换上了更大的节油发动机。737的离地距离本就不高,尺寸增大的发动机需在机翼上安装得更高、更靠前,从而提供充分离地距离。曾有分析人员指出,这会改变飞机运行的稳定性,尤其在低速时的高倾斜和急转弯动作下,飞机更可能面临失速风险。

相比旧飞机,李翔执飞737 Max 8时始终小心翼翼,他要避免把迎角(飞机轴线和气流的夹角)拉得过大,注意将其控制在超限值以内。

“Max的前起落架增长,造成屁股低头高,吊舱前移,加上推力增大,拉猛了迎角过大,会导致机翼没办法提供足够升力,容易出现失速。”李翔有些抱怨。

波音试图用MCAS解决这些设计之初就预料到的问题。

飞行机组运行工程师Rick Ludtke参与了737 Max其他一些安全设计。在《纽约时报》的报道中,他表示,采用MCAS系统的决定是波音权衡了许多可能性之后做出的,目的是克服新发动机带来的影响。

令人遗憾,狮航的故事告诉世人,波音当初并未意识到MCAS会带来至少两方面的疏忽。

一是忽视迎角传感器(AOA)数据的情况。MCAS受AOA数据影响,在大迎角时指令飞机下俯,但若AOA故障、不能给飞机迎角减小信号时,飞机会持续下俯。资深机长陈建国解释说,在AOA数据错误的条件下,飞行控制系统存在反复发出错误水平安定面(机头向下)配平指令的风险。

“由于突出到气流中,AOA叶片在使用中会受到一定程度损坏。值得注意的是,AOA叶片(也)有可能遭到鸟撞。”航空专家、退役的波音工程师Peter Lemme接受南方周末记者采访时表示。

Peter Lemme曾为波音767设计自动飞行控制系统,“AOA故障导致传递的数据有效但具有误导性,这是最糟糕的一种故障”。他始终关注着埃航和波音的最新动态,在社交媒体推特上提醒人们,“尽管重点是MCAS系统,但也不能忽视传感器叶片故障。”

另一个疏忽,则是MCAS启动的自动保护功能:接收到错误的AOA大迎角信号后,MCAS会自动且持续大幅度地让机头向下。

“我注意到MCAS会触发自动压低(机头),凡是触发了的,很难能从这个系统中退出来。”李翔解释。

波音下发给各航空公司的技术通告中写道,MCAS功能可以通过安定面配平切断电门来关闭。但李翔认为,即使狮航空难后电子手册更新了针对MCAS的切断方案,也只是理论上的,不经过实际操作,“没人知道现实中的结局”。

收到错误数据并导致飞机下俯后,飞行员本可以手动进行人工配平。但在狮航事故中,飞机陷入了人工和MCAS交替对飞机进行的配平中。那架飞机就在这样的“人机博弈”中失控,直至倾颓。

波音737有一种安全设计:当安定面运动方向和飞行员驾驶杆运动方向相反时,自动停止安定面运动。

Peter Lemme提及:“MCAS会抑制驾驶杆可切断安定面运动的机制,这个设计并不安全。”他强调,这种替代是对安全文化异乎寻常的侵犯。

一套本希望提高飞行质量的系统,给了那架狮航飞机致命一击。

人们怀疑埃航悲剧或许原因相似,但一切还有待黑匣子数据的进一步验证。

据《西雅图时报》报道,波音曾向美国联邦航空管理局(FAA)提交“MCAS系统安全分析”。几位了解这份文件的前任或在职工程师指出,文件存在三点重大漏洞,包括“低估了MCAS触发时机尾的移动范围”、“低估了MCAS的故障风险”,还有和狮航空难息息相关的——“没有提到系统在得到飞行员反馈后如进行重置,忽视了系统反复压低机头的潜在风险”。

波音和FAA均被告知了这些漏洞,且被要求在2019年3月6日作出回复。

然而,就在指定期限后的第4天,埃航ET302空难发生了。3月15日和3月16日,FAA和波音公司分别发表声明:“737 Max通过了标准的安全认证程序。”

波音正在展开补救。2018年10月的狮航空难发生后,波音高层曾承诺将在当年年底更新系统。但直到埃航坠落,更新迟迟没有进展。《纽约时报》报道显示,美国监管机构近期表示,系统软件更新将于4月完成。

“粗心可以在组织的任何层级茁壮成长。在监管照不到的地方,一时疏忽将带来致命影响。”3月18日,Peter Lemme在社交媒体上写道。

不被重视的培训与信息

狮航空难前,飞行员并未获得有关MCAS系统的足够信息和有效培训,令波音备受指责。

大部分发声的专家认为,同系列机型的飞行员不必再接受新增的繁重培训,将为航空公司节省大量时间和金钱,从而使得737 Max更具吸引力。这也是波音赢得订单的关键。

波音CEO丹尼斯·米伦伯格,曾在2018年岁末的采访中回应“是否为了降低培训成本”这一问题:“我们想要实现的部分目标,是为我们的客户提供无缝培训……尽管这是不同的飞机设计,飞机上的控制法则也旨在使飞机在飞行员手中的表现相同。”

在工程师Peter Lemme看来,这种说法合乎逻辑。

“相同型别等级的飞机要点便在于尽可能减少培训。”他告诉南方周末记者,“对于希望在所有737上使用相同飞行员的航空公司而言,(保持)波音的共同型别等级是一个重要因素。”

Peter Lemme列举了MCAS被排除在培训条目外的原因。“首先,该功能仅在飞机超出正常飞行范围时使用;其次,该功能(通常)无需飞行员控制或指示;第三,该功能旨在提高飞机的飞行质量。”

进行安全认证时,FAA同样认可了波音的看法。

于是,制造商和它的监管者达成共识:737 Max在对以往机型的迭代中,未形成需要飞行员通过模拟机训练的足够差异。

最终,MCAS系统出现在新飞机的维护手册中,航空公司可以从介绍737 Max和早期版本间的差异部分获得相关信息。但在波音下发的技术文件中,有关信息并未被强调。

波音和FAA的态度影响了几乎所有波音客户。巴西是个例外,纽约时报提及一个细节,巴西的监管机构公布所需的飞行员培训项目时,挑出了MCAS作为需要标记的变更之一。

而在国内,波音的说法也被接受了。南方某航空公司机长张文解释,在中国,飞行员取得基础执照的同时,还需在执照上签注能飞的型别等级。737 Max和此前的737系列飞机属相同型别等级,无需民航局认证。据张文了解,在南方另一家航空公司,飞行员执飞737 Max前只需进行差异部分的理论培训。

狮航空难后,这家航空公司变得更为谨慎,在“理论培训”外增加了“航班带飞”环节。飞行员要在教员级别的机长带领下飞过一次,方能独立执飞737 Max 8。

不同航空公司对飞行员的培训有着不同规定。

李翔所在的航空公司,要求飞行员执飞737 Max 8前完成Max机型课件和模拟机的训练。不到一周,李翔便通过了模拟机内的考核和线上课件考核。不同于大部分接受采访的飞行员,李翔记得自己最初拿到的手册上提到了MCAS系统,但并无说明切断方案,培训课程中也未涉及。

李翔初次执飞,是在航空公司引进首架737 Max 8过后一个月。他的驾驶体验是:“开Max比较耽搁时间,要求的准备时间、关车时间(熄火时间)都比旧飞机长两三分钟。”

那一刻,没人能预测这款飞机后来的命运。

不过,即便进行了培训,模拟机仍只是飞行员完成技术模拟的场所,而非真切的万米高空。

张文进一步解释,737飞行员训练的模拟机大多模拟NG机型,即Max的上一代。“各公司刚开始运行Max,大部分公司的主力机型还是NG,”张文告诉南方周末记者,“而且NG跟Max是一个型别等级,没有强制要求一定要在Max模拟机上训练。”

张文认为,NG机型的模拟机没有MCAS系统,应该无法完全一致地模拟MCAS的失控。“但既然各国民航局都认可两者差异不大,所以航空公司的做法也没什么问题。”

所有程序都合理。然而,某些致命的疏忽往往出现在看起来一切如常的轨道之中。

据《华尔街日报》3月13日报道,狮航空难后,埃航执飞737 Max 8的飞行员接受了额外的培训,其中包括ET302坠毁航班的飞行员。

消息来自埃航董事总经理Esayas Woldemariam,他没有进一步解释。南方周末记者曾询问埃航中国,坠毁航班飞行员是否接受过针对MCAS系统的培训,对方并未给出明确答复。

激烈竞争埋下隐患

事实上,隐患埋在日益加剧的竞争中,故事的另一个主角是欧洲的空客。

两大巨头的竞争由来已久。自20世纪90年代以来,由于全球航空航天业的一系列合并,欧洲四国共同创立了空客,美国则由波音合并麦道后独大。

激烈的竞争期间,空客和波音经常指责对方从各自的政府那里获得不公平的国家支持。

它们在不同机型上棋逢对手,和737 Max 8直接相关的较量,发生在2010年。

2010年12月,为了更好地抢占中短程窄体机的市场份额,空客宣布将其最畅销的机型A320升级为A320neo,以提高燃油效率和运营效率。

这项决策获得了市场积极的反馈,之后的巴黎航展上,订单纷至沓来。

为跟上空客步伐,波音也提出了一项升级计划,试图将已有43年历史的737系列发挥到极致。在空客领先的重压下,波音显得有些急迫,9个月后,便宣布推出737 Max项目,通过为主力机型737安装更大、更高效的引擎以节省燃油。

数据显示,2011年8月,737 Max推出前后,波音股价先是在低谷波动,随后迎来爬升。

那是波音发展史上至关重要的一年。此前,空客连续5年在订单量上超过波音,而2012年以后,波音连续7年在飞机交付量上超越空客。

当中不乏争议,有人指责波音吝惜投资、一味升级使得老化设计达到极限——737是远比A320更古老的设计。

张文对南方周末记者分析:“近几年,空客在窄体机上把波音逼得很紧,空客A320完成了相关升级,737作为竞争对手,如果现在去设计新机型,时间上会落后。对现有机型升级,可以和竞争对手时间上持平,保持市场份额。”

关于竞争是否会导致设计漏洞,一位有10年波音737驾驶经验的中国机长在接受人民日报旗下新媒体侠客岛采访时表示,高科技制造商要平衡收益和技术、研发成本,往往造成质量波动,这并不罕见。

竞争导致的隐患,还埋在更深的监管层面。

推出计划滞后,让波音在市场角逐中更注重时间成本。2016年1月29日,即空客A320neo首次交付后9天,737 Max便进行了首飞。

《西雅图时报》的一篇报道写道,考虑到波音在2015年需要追赶其竞争对手,需要加快安全评估过程,FAA将更多的安全评估工作下放给波音公司,以加快审核时间。如此一来,包含对MCAS系统的安全审核在内的许多评估工作,都被交由波音公司自己完成。

这让波音和FAA的关系被搬到公共讨论领域。

美国国家运输安全委员会前主席James E. Hall在《纽约时报》发表评论,揭示了更深远的根源。他回忆道,2005年,出于经济效率的考虑,FAA对其监管职责作出调整:允许波音等合格的制造商选择自己的员工去证明飞机的安全性。

这一调整造成了“一个令人担忧的行业自我认证”。新的监管计划实施后纳入的两款机型(B787和B737 Max),均被发现存在设计问题。

埃航ET302空难后,美国运输部开始对FAA和波音展开调查,美国需要挽救它在世界航空制造业上的脸面。

美国总统特朗普曾对波音抱有厚望。2017年2月,他在波音787 Max 10客机首发式上骄傲宣称,“波音787 Max 10是美国制造业即将复兴的证据”。

等待黑匣子

事故发生后头两日,现场救援、搜寻和清点的工作陆续展开。在早前的报道中,有中国搜救人员努力寻找着中国遇难者遗留的物件,他们欣慰于找到一本中国护照、一张中文名片或是一枚中国邮票。

遇难者的家属也陆续赶赴比绍夫图小镇。

美国时间3月13日,特朗普宣布签署“紧急命令”,要求全部波音737 Max 8和Max 9机型停止执飞。

看上去是仓促间做出的决定,“如果目前在飞行途中的飞机是737 Max,那么其降落后将被停飞”。

来自东道主国的否定是对波音的致命一击。空难后的第4个交易日,波音股价跌去12.04%,市值蒸发278.21亿美元。这打破了波音2019年以来股价持续走高的局面。

2013年,波音787曾经历令人羞愧的电池事故和长达4个月的全球停飞。波音能否从此次阴影中走出,还取决于它能否借机发现问题,并给出更有效的安全保障。

目前人们最关心的,仍是黑匣子的分析结果,这是分析飞机坠落原因的最直接来源。

空难后第8日,负责调查失事客机黑匣子的法国民航安全调查分析局,成功下载了记录驾驶舱语音的黑匣子数据,并传送给了埃塞俄比亚的调查人员。

一名听过录音的埃塞俄比亚方面人士向路透社记者还原了大致经过。

飞行员在起飞后不久向地面控制中心报告“控制问题”,希望获得许可、以快速爬升至海拔4200米以上,即机场上空约两千米。

随后,客机以“不同寻常的高速”飞行,爬升不久后,飞行员紧急要求返航。没过多久,这架客机就从雷达屏幕中消失。

巨大的撞击声随即在比绍夫图小镇附近的荒地上响起。徒留那些遇难者家属的哀痛,还有惶惶不安的人们对737 Max这一波音宠儿的纷纭猜测。

2019年3月13日那天,埃航在空难现场用白色花圈和花门设置了一个悼念灵堂,灵堂面朝被堆放在一起的飞机残骸。黄色警戒线在旷野大风中瑟瑟作响,日光暴晒下,哭声在荒地上此起彼伏地传来。人们彼此拥抱。

那位想看长颈鹿的浙江女孩的男友并不孤单,很多遇难者的亲属都和他一样,悄悄带走一抔黄土,作为某种永恒的联结。

木寺晨 本文来源:南方周末 责任编辑:林持恒_NY9285
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