波音737MAX8失事回顧和技術原因分析(摘錄)
兩次空難300餘人喪生
埃航空難,為剛剛交付不到4個月編號ET-AVJ的波音737MAX8客機。據埃航ET302航班飛行數據,事發航班的機長在埃航服役9年,有8000小時飛行經曆;副駕駛飛行經曆200小時。
根據埃航事故發布會的資料,在飛機起飛後的幾分鍾內,垂直升降速度很不穩定,從每分鍾2624英尺到-1216英尺不等。
埃塞航空公司總經理表示,當日天氣良好,失事飛機的機長起飛後即告訴地麵控製台,操縱飛機困難,要求返航,並且得到地麵空管的批準。但飛機還來不及返航,在起飛僅僅6分鍾後,飛機已經墜毀。
獅航空難,2018年10月29日出事的印尼獅航JT610當時載有189人,在起飛13分鍾後就墜海,機上人員全部遇難。
一周後,波音公司向全球737MAX用戶發出了適航通告,Crew Operations Manual Bulletin TBC-19,要求所有的737MAX機組注意,在調查JT610事故的過程中,發現飛機AOA迎角傳感器錯誤數據,會導致飛機的尾翼配平係統啟動自動保護功能,在未經飛行員操縱的情況下,自動讓機頭向下。
獅航空難的調查人員說,當時富有經驗飛機飛行員,似乎難以操控一個旨在防止發動機停機的自動化係統,這是這個型號飛機的新功能。調查結果顯示,盡管飛行員努力糾正問題,但新係統一再迫使飛機頭朝下墜落。
兩次空難的技術原因分析
從雷達數據上看,埃航ET302航班與獅航JT610航班的最後飛行軌跡一樣,最後高速俯衝墜地,機上人員全部遇難。
據INFOQ網站發表在3月11日文章提到,第一起墜落事件,調查人員發現,失事飛機的迎角傳感器“數據錯誤”觸發“防失速”自動操作,導致機頭不斷下壓,飛行員多次手動拉升未果,飛機最終墜海。
文章解析到,這個自動控製下壓機頭的係統,名叫MCAS,意為自動糾正失速係統。波音737 MAX在設計上配備了更粗大更省油的發動機,而這也使得飛機容易在大迎角飛行失速。
為此,波音設計師就為737 MAX開發了MCAS。這是波音737 MAX的一種操縱輔助係統,其設計初衷是,如果機身上的傳感器檢測到高速失速的情況,即使在沒有飛行員輸入信號的情況下,該係統將強製將飛機的機頭向下推。
但在獅航空難中,該係統卻接收到了錯誤數據,導致飛機在正常情況下,開始不斷下壓機頭。雖然飛行員在11分鍾內,連續手動拉升20餘次,但終告失敗,最後導致全機人墜海罹難。
根據波音公司對飛行員的培訓,發現該係統程序有4個特點:
1、發現失速後,程序隻相信主傳感器,不與備份傳感器核實。(同樣的情況空客的飛機則會交給飛行員處理。)
2、一旦相信,不通知飛行員,直接操縱機翼。
3、飛行員手動操作後,仍舊會每五秒自動執行,讓飛行員不得不與飛機較勁。
4、程序開關非常隱蔽。
有業內人士指出:“因為MCAS係統,737 MAX飛機可能在計算機控製下,執行長達10秒的非指令性低頭,單靠駕駛杆操作很難拉住。而如果飛行員並不清楚這一切,那麽就可能變成飛機俯衝-人工向上配平-飛機繼續俯衝的博鬥,(這種搏鬥)飛行員的勝算並不大。”
印尼獅航空難發生後,波音公司更新了737 MAX飛行操作手冊,指導飛行員如何應對“迎角傳感器數據錯誤”。
報導稱,波音考慮慮修改軟件設置:自動係統觸發後,一旦機組人員對設置作“反向”操作,即可關閉MCAS的“自動下壓機頭”功能。但這一“軟件升級”並沒有得到官方的確認。
另外,也有專業人士在埃航空難發生後撰文,認為迎角傳感器數據錯誤導致的自動駕駛斷開後,飛行員手動飛行情況下,為了防止飛機失速,會自動觸發的飛機水平尾翼配平“子程序”。
而這個“子程序”有2大致命缺點:
1、反客為主
在飛行員還不知道發生什麽的時候,“子程序”變開始“拯救”飛機,直接控製水平尾翼,讓飛機開始低頭俯衝,而沒有明顯提示。當機組感覺飛機開始低頭時,才發“子程序”開始搶占控製權。
而且,根據設定邏輯,“子程序”是在手動模式下才會啟動,換句話說,飛行員認為完全掌控飛機的時候,“子程序”依然“悄悄”地控製飛機俯衝。
2、頑固到底
因為“子程序”確信自己在拯救飛機,所以不達目的誓不罷休。不僅頑固地讓飛機俯衝,還會在飛行員命令飛機停止俯衝後,每隔5秒鍾,再次自動讓飛機進入俯衝。
如果飛行員再把機頭抬起來,5秒鍾後,“子程序”就把再機頭按下去,讓飛機俯衝,並持續10秒,這樣拉起來,按下去,拉起來,按下去的“人機大戰”,直到飛機陷入高速俯衝,再也無力回天。
本次埃塞俄比亞航空空難,從目前已有的消息來看:這架飛機失事前,最大地速達到383海裏每小時,超過了飛機正常的飛行速度。該機起飛經曆後反反複複爬升下降,下降爬升的過程,高度7000-8600英尺之間,最大地速達到383海裏每小時,超過了飛機正常的飛行速度。該數據與獅航的全球第一架737MAX空難有些相似,都可以歸結為LOC—空中失控。不過,具體原因還需要更多的數據來分析。