波音更新MCAS系統(tǒng)后的新問(wèn)題研究
4、MCAS具有被大眾忽視的其他功能
目前主流觀點(diǎn)認(rèn)為:波音在737 MAX飛機(jī)上增設(shè)MCAS系統(tǒng)的主要原因是為了應(yīng)對(duì)飛機(jī)在舊機(jī)型基礎(chǔ)上更換大推力發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)的失速風(fēng)險(xiǎn)。然而,通過(guò)研究波音在防失速系統(tǒng)方面的專(zhuān)利技術(shù)發(fā)展脈絡(luò),可以發(fā)現(xiàn)波音增設(shè)MCAS系統(tǒng)其實(shí)還有其他考慮。
首先,對(duì)波音于2013年06月申請(qǐng)的失速管理系統(tǒng)專(zhuān)利(CN103514360B)進(jìn)行分析,該專(zhuān)利涉及指示飛機(jī)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(yīng)飛機(jī)的警報(bào)升力系數(shù),如何利用警報(bào)升力系數(shù)產(chǎn)生指示飛機(jī)已經(jīng)達(dá)到潛在失速條件的警報(bào)等,另外該專(zhuān)利也提到從飛行員那里獲取一些對(duì)飛行控制面中的控制權(quán)限,用來(lái)自動(dòng)控制飛機(jī)改出失速狀態(tài)的技術(shù),但是失速管理系統(tǒng)獲取的這些權(quán)限受到較大限制。從這里可以看出,那時(shí)的波音在飛機(jī)失速管理技術(shù)方面的態(tài)度還比較保守,沒(méi)有賦予失速管理系統(tǒng)更大的權(quán)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(jī)型上。
其次,分析波音于2016年8月新申請(qǐng)的CN106477055A號(hào)專(zhuān)利可知,經(jīng)過(guò)3年多的發(fā)展,波音對(duì)飛機(jī)失速管理系統(tǒng)的態(tài)度和認(rèn)識(shí)已經(jīng)發(fā)生了重大變化,該專(zhuān)利涉及飛行器失速保護(hù)系統(tǒng)(很有可能就是MCAS系統(tǒng))和方法,當(dāng)飛機(jī)上安裝該專(zhuān)利涉及飛行器失速保護(hù)系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)接收飛機(jī)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(jī)狀態(tài)參數(shù),并根據(jù)這些狀態(tài)參數(shù)自動(dòng)(或根據(jù)飛行員手動(dòng)輸入)自動(dòng)觸發(fā)和進(jìn)行失速誤用保護(hù)邏輯處理、攻角控制法則計(jì)算等操作,并向飛機(jī)發(fā)出縱向命令的方式,自動(dòng)調(diào)整和控制升降舵、穩(wěn)定翼、推力、擾流板等部件運(yùn)動(dòng)。
CN106477055A號(hào)專(zhuān)利附圖
在CN106477055A號(hào)專(zhuān)利的說(shuō)明書(shū)中,該專(zhuān)利對(duì)現(xiàn)有失速管理系統(tǒng)(比如上述CN103514360B號(hào)專(zhuān)利)的缺陷和不足進(jìn)行了“批判”,CN106477055A號(hào)專(zhuān)利認(rèn)為現(xiàn)有失速管理系統(tǒng)在防止飛機(jī)進(jìn)入失速狀態(tài)方面不能使飛機(jī)的性能最大化,而飛行員的輸入實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致飛行器能量比預(yù)期消耗地更快,所以該專(zhuān)利發(fā)明涉及的失速自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)擁有優(yōu)先級(jí)別高于飛行員的控制權(quán)限,可以自動(dòng)調(diào)整和控制升降舵、穩(wěn)定翼、推力、擾流板等部件的運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)分析CN106477055A號(hào)專(zhuān)利可知,MCAS系統(tǒng)擁有不聽(tīng)飛行員輸入指令,并自動(dòng)控制飛機(jī)機(jī)頭持續(xù)下壓等權(quán)限的原因,不僅僅是為了防止飛機(jī)進(jìn)入失速狀態(tài),而且還可以提高當(dāng)時(shí)飛機(jī)的性能和減小能耗,而這些滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能環(huán)保要求的功能,正是現(xiàn)代飛機(jī)普遍追求的性能指標(biāo),也正是波音新型或改型飛機(jī)的重要賣(mài)點(diǎn),所以當(dāng)時(shí)嚴(yán)重低估MCAS系統(tǒng)危險(xiǎn)性的波音完全有可能將MCAS系統(tǒng)安裝KC-46飛機(jī)上,甚至安裝在更多型號(hào)的波音飛機(jī)上。
由此衍生出一個(gè)非常重要的問(wèn)題:除了上述KC-46、737MAX兩款飛機(jī),近年來(lái),波音是否還在其推出的新型或改型飛機(jī)上(如2014年以來(lái)至少已交付中國(guó)用戶(hù)7架747-8飛機(jī)、787、777-300ER等)也安裝了MCAS系統(tǒng)(或類(lèi)似系統(tǒng))?
該問(wèn)題與中國(guó)航空交通安全和廣大乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān),應(yīng)該中國(guó)民航局的高度重視。為了保證747-8飛機(jī)、787、777-300ER等波音飛機(jī)的絕對(duì)安全,中國(guó)民航局不應(yīng)消極等待獅航、埃航空難的調(diào)查結(jié)果,應(yīng)該立即向波音發(fā)出正式質(zhì)詢(xún)。波音需要向中國(guó)民航局披露以下事項(xiàng):MCAS系統(tǒng)除了自動(dòng)調(diào)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(dòng)舵面?737MAX上是否還隱藏有其他類(lèi)似系統(tǒng)?其他新機(jī)型或改型的波音飛機(jī)(比如747-8、787、777-300ER等)是否也安裝了MCAS系統(tǒng)?波音應(yīng)詳細(xì)說(shuō)明KC-46和737MAX上安裝的MCAS的具體情況,并且波音對(duì)這些問(wèn)題答復(fù)的真實(shí)性應(yīng)當(dāng)承擔(dān)法律責(zé)任。
三、737MAX客機(jī)在中國(guó)重新進(jìn)行適航認(rèn)證的工作建議
737MAX出現(xiàn)重大安全事故后,目前事故調(diào)查尚未排除飛機(jī)設(shè)計(jì)問(wèn)題,波音公司正在對(duì)飛機(jī)有關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行更改設(shè)計(jì),考慮到當(dāng)前飛機(jī)適航性存在不確定性,3月26日中國(guó)已暫停頒發(fā)737-8飛機(jī)的適航證。
波音公司對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行重大升級(jí),以重新表明該飛機(jī)的安全性。對(duì)于國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō),需要進(jìn)行重新的適航審定,通過(guò)各種試驗(yàn),表明該飛機(jī)的安全性。適航概念的提出,即是為了滿(mǎn)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(shí)刻為民用航空的安全把關(guān)。對(duì)于未來(lái)737MAX機(jī)型的重新適航工作,本文提出以下幾點(diǎn)不成熟的想法:
1.飛機(jī)制造商的正直誠(chéng)實(shí)是獲得局方和民眾認(rèn)可的道德底線(xiàn)
在近1年的新聞報(bào)道中,有大量的民航飛行員宣稱(chēng),波音在飛機(jī)手冊(cè)及培訓(xùn)課程中,隱瞞了MACS的功能,導(dǎo)致在飛行中,飛機(jī)激活該系統(tǒng)后,飛行員不知如何應(yīng)對(duì)。因此,波音公司不管是在未來(lái)的適航審定或者是宣傳報(bào)道中,都應(yīng)樹(shù)立正直誠(chéng)實(shí)的工作態(tài)度,認(rèn)真做好本職工作,才能保證適航工作的安全進(jìn)行,以及再次獲得飛行員及用戶(hù)的認(rèn)可。
為了重新獲取人們的信任,波音應(yīng)該吸取教訓(xùn),確實(shí)消除MCAS所有安全隱患,波音還應(yīng)該及時(shí)承認(rèn)錯(cuò)誤,認(rèn)真做好賠償和善后工作。
2.波音需要提交全面詳細(xì)的設(shè)計(jì)資料
在申請(qǐng)人為表明對(duì)適航標(biāo)準(zhǔn)的符合性環(huán)節(jié)中,符合性方法(MOC)中包含了設(shè)計(jì)說(shuō)明(MOC1)、計(jì)算和分析(MOC2)等。其中MOC1需說(shuō)明系統(tǒng)技術(shù)方案對(duì)于相關(guān)適航條款的考慮,包括引用圖紙和技術(shù)文件等,MOC2需通過(guò)氣動(dòng)、性能、載荷、強(qiáng)度和疲勞等軟件計(jì)算,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,系列型號(hào)的相似性分析等驗(yàn)證。
在目前的新聞報(bào)道中,波音隱藏了飛控系統(tǒng)中失速保護(hù)功能的相關(guān)說(shuō)明。本著對(duì)飛行員、乘客負(fù)責(zé)的立場(chǎng),在重新適航審定工作中,波音應(yīng)全面公開(kāi)737MAX機(jī)型飛控系統(tǒng)的所有功能,技術(shù)細(xì)節(jié),軟件運(yùn)行邏輯等,供適航審定代表進(jìn)行深入及全面的分析。
3.制定合理可行的試驗(yàn)大綱
為充分證明升級(jí)后737MAX機(jī)型的安全性,在重新適航審定工作中,飛行試驗(yàn)(MOC6)、模擬器試驗(yàn)(MOC8)的試驗(yàn)大綱應(yīng)從嚴(yán)從全進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是對(duì)于飛控系統(tǒng)的故障模態(tài)飛行試驗(yàn),更應(yīng)提出最高的試驗(yàn)審定標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于單個(gè)故障、組合故障等試驗(yàn)構(gòu)型,都應(yīng)進(jìn)行飛行試驗(yàn)評(píng)估。
特別指出的是,雖然飛行試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)較高,但是鑒于之前的2次空難及多起事故征候,即使耗費(fèi)較高的成本進(jìn)行全面的試驗(yàn)評(píng)估,也是很有必要的。
4.不應(yīng)忽視機(jī)組訓(xùn)練等內(nèi)容的評(píng)估工作
根據(jù)空難事故后的新聞報(bào)道,波音忽視了對(duì)于737MAX機(jī)型機(jī)組訓(xùn)練的工作,極為夸張的是,很多具備駕駛737NG的飛行員,僅通過(guò)2小時(shí)的IPAD閱讀,就開(kāi)始執(zhí)飛737MAX。而在IPAD中,也根本沒(méi)有對(duì)MCAS的功能進(jìn)行描述,造成了后面一些列的事故問(wèn)題。
所以在本次重新適航審定工作中,應(yīng)強(qiáng)烈要求對(duì)波音提供的機(jī)組訓(xùn)練課程,文件,模擬器等進(jìn)行認(rèn)真審查。保證之后機(jī)組訓(xùn)練的質(zhì)量。
5.應(yīng)充分考慮調(diào)動(dòng)國(guó)內(nèi)一切能調(diào)動(dòng)的資源
基于上述對(duì)737MAX重新適航審定工作的推測(cè),該工作必將內(nèi)容復(fù)雜,節(jié)點(diǎn)眾多,難度巨大。
目前我國(guó)運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)適航審定工作主要由上海適航審定中心負(fù)責(zé),該單位的人員目前還承擔(dān)著C919適航審定的繁重工作。因此,為了保證工作高標(biāo)準(zhǔn)的完成,應(yīng)根據(jù)需要征召必要數(shù)量的臨時(shí)適航審查代表。這些代表可以從國(guó)內(nèi)民機(jī)研制的相關(guān)科研單位進(jìn)行抽調(diào),如中國(guó)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(guó)飛行試驗(yàn)研究院 張喆)
本篇供稿:系統(tǒng)工程研究所
運(yùn) 營(yíng):李沅栩

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