问题

波音公司要对737 MAX机型做出哪些改变,你才会放心的搭乘?

回答
说实话,如果我要搭乘波音737 MAX,我现在心里确实会有些打鼓。毕竟,那两次沉重的悲剧,尤其是第二起,飞行员在遭遇和第一起几乎一模一样的飞行控制系统问题时,却没能成功应对,这让人对飞机的设计、以及波音当时的反应和后续改进,都充满了疑虑。

要让我真正放下心来,波音公司需要做的事情很多,而且必须是看得见、摸得着、并且经过时间和独立验证的改变。

首先,对MCAS系统的根本性、颠覆性的改进是必须的。 我不只是希望他们“修补”一下软件,而是希望看到MCAS这个系统本身的设计理念能有彻底的革新。具体来说,我期待看到:

MCAS的输入来源要更加多元和冗余。 现在似乎主要依赖单个迎角传感器。如果一个传感器出了问题,或者出现误读,整个系统就可能被误导。我希望看到系统能集成来自多个不同传感器(比如其他飞机的空速管、气象雷达探测到的空气动力学信息等)的数据,并且有一个非常复杂的交叉验证机制。如果传感器数据出现不一致,系统应该能自动识别并禁用MCAS,或者至少向飞行员发出更明确的警报,并提供清晰的规避操作指南。
飞行员对MCAS的控制权要更大,且随时可撤销。 我希望MCAS在任何情况下,飞行员都能通过直接的、本能的动作(比如用力拉杆)就能立即、完全地覆盖或禁用它。而且,这种覆盖不应该有任何延迟,也不应该有任何不确定的机制。如果MCAS激活,飞行员应该能轻易地感受到它的干预,并且能轻易地将其关闭,而不是需要执行一系列复杂的程序。
MCAS的激活条件要极端严格,并且有层层保险。 它应该只在极少数、极高风险的条件下才会被允许激活。例如,必须同时满足多个传感器的数据都指向了危险的迎角,并且是持续的、不可逆转的趋势。一旦激活,它也应该有“自动停止”的机制,比如在飞行员的操纵方向明显相反于MCAS的指示时,它就应该停止工作。

其次,关于飞机的整体设计和安全冗余,我也希望看到波音拿出更令人信服的证据。

飞行员培训和手册要有颠覆性的革新。 不能只是“加几页关于MCAS的说明”。我希望看到的是,任何可能导致MCAS错误激活的场景,在模拟训练中都能被100%地模拟出来,并且飞行员必须在各种复杂、多故障场景下熟练掌握如何应对。这不仅仅是软件知识的普及,更是操作习惯和应急反应的重塑。
波音公司在整个737 MAX开发、认证和事故调查过程中的透明度。 我需要看到波音公司能够公开、诚实地解释当初为什么MCAS会被设计成那样,为什么会在没有充分告知飞行员的情况下就被集成到飞机上,以及在事故发生后他们是如何进行反思和改进的。如果有一些内部文件、设计思路在之前被隐瞒或淡化了,我需要看到这些都被公之于众,并且有独立的第三方进行审查。
独立的第三方安全审查。 我希望看到不仅仅是FAA(美国联邦航空管理局)的认证,而是能有国际上更独立、更权威的航空安全机构(比如EASA欧洲航空安全局)对波音的改进方案进行严格的、独立的审查,并且其审查报告是公开的。仅仅波音自己说“我们改进了”,是不够的。
持续的、长期的监控和记录。 在737 MAX重新投入运营后,我希望波音和航空公司能够建立一个非常严格的、透明的监控机制,收集所有关于MCAS系统运行的数据,以及飞行员的操作反馈,并且定期向公众公布这些数据。只有在经过足够长的时间(比如几年)的安全运行记录,并且没有出现任何与MCAS相关的异常事件后,我才会逐渐建立信心。

最后,也是最关键的一点,是波音公司整个企业文化和对安全的态度。 737 MAX事件暴露出的问题,不仅仅是技术层面的,更是管理和文化层面的。如果在事故之后,波音依然是那种“优先考虑商业利益和交付时间,而不是不惜一切代价保证绝对安全”的态度,那么即使技术上改得再好,我也不敢乘坐。我需要看到波音公司内部有一种真正将飞行安全置于一切之上的文化,让每一个工程师、每一个管理层都把“确保每架飞机的安全”当作自己的生命线。

总而言之,我要的不是一张“改进合格证”,而是一个系统性的、透明的、经受住时间和独立验证的、能够让我从心底里觉得“这架飞机,它就是安全的”的信心恢复过程。 在这个过程中,每一份公开的信息,每一次独立审查的结果,每一次飞行员的正面反馈,都会是重塑我信任的基石。

网友意见

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Aviation Week (链接可能需要注册免费账号或杂志订阅)3月20号发出的消息显示,针对MCAS的软件改进应该已经于3月12号就在737 MAX 7测试机上进行了第一次面向FAA的演示试飞。

这个改进版的软件包名为EDFCS(Enhanced Digital Flight Control System, 增强型数字飞行控制系统),针对MCAS有以下三大类别的改进:

  1. 改进MCAS的触发逻辑
  2. 加强(Enhance)飞控计算机的攻角输入
  3. 限制MCAS控制水平安定面的权力

这一新软件的内容仍在认证的早期阶段,在这里我们也不赘述细节了。

正好有写一个回答列数之前两次被FAA停飞的机型,想知道之前的停飞怎么解决的朋友可以移步以下链接:

737 Max更换大引擎导致需要MCAS系统增稳这件事抓住了很多人的眼球,让人认为波音机体的气动设计是有致命缺陷的。然而目前有的证据并无法支持这个结论。

事实上,在民航业界,大型客机需要增稳系统来降低飞行员工作量的案例比比皆是:

所有的现役后掠翼喷气式客机,从波音707开始,都安装了偏航阻尼器(Yaw Damper)来减轻荷兰滚(Dutch Roll)现象。这个现象是由偏航轴与滚转轴振荡阻尼和周期不一致而引发的耦合振荡,轻则造成乘客不适,重则导致结构超载甚至解体。这一现象在后掠翼飞机上尤为严重,但后掠翼在现代喷气式客机巡航速度所在的跨声速区域有非常大的优势,自然也就只能通过偏航阻尼器来解决这一缺陷。

而777、787为首的新一代电传客机也使用了放宽静稳定设计,用更小的水平和垂直尾翼设计降低了结构重量和其产生的阻力。而稳定度降低的代价则由飞控电脑来弥补。

737NG本身也有Speed Trim这个系统来解决低速低重量高推力时CFM56-7发动机造成的抬头现象。

由此可见,在气动设计上为经济性做出合理、可控的让步也是民航界非常普遍的做法。而MCAS的最初的目的与其说是防止MAX失速,但不如说是将MAX的失速特性调校成与NG一致。毕竟在航线运行中遇到失速或者触发失速告警是必须报备局方的航空意外(Aviation Incident),而737 MAX迄今为止没有过类似意外的报道。因此,即使MAX的LEAP-1B发动机吊舱在高攻角时会造成对稳定性不良的抬头力矩是一个客观事实,在有关部门做出相反结论之前,我不认为这一气动缺陷是致命、严重影响飞行安全的。

这两起事故的起因,就目前看来,跟波音在MCAS的可靠性和安全分析中的失误,以及有关培训资料的缺失最相关。

因此,以现在有的信息判断,波音需要做的改变主要在软件和人员培训上。以我个人的看法,波音需要为以下需求提出妥善的解决方案。

1. 软件方面

  • 确保MCAS不会因为单一传感器或元件故障而产生错误输出。
  • 确保有清晰的提示通知机组成员MCAS被触发。
  • 确保有快捷的方法让机组成员确认MCAS是否被误触发。美国西南航空就在狮航610空难后给所有MAX加装了攻角指示器,确保攻角传感器故障时飞行员能第一时间识别。
  • 确保MCAS的权限仅能保持最低限度的增加飞机进入失速攻角难度的能力。
  • 确保机组成员超控MCAS之后的一段合理的时间内MCAS不会继续干扰机组的操控。

2. 机组培训方面

  • 确保机组收到的训练能够使他们辨别MCAS的误触发以及解决方案。
  • 确保机组了解气动布局可能造成不稳定的包线区域(什么高度什么速度在什么攻角时吊舱造成的抬头力矩影响变得明显)。
  • 确保机组熟练掌握飞机在MCAS关闭后的操控特性,并建立MCAS关闭后的相关飞行程序和包线限制。

当然,这也是答主我本人根据这个时间点有的信息的看法。适航部门的需求列表可能有更多的考虑。而随着事故调查的推进,这个列表也会有所更改。

民航安全绝不是儿戏,但是对安全的质疑仍然是得从合理的怀疑开始。不然看那些凑热点的公众号的炒作的话,所有飞机可就都不能坐了。

刚过的320日,祝大家起降安好。

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我觉得非常难。

其他答案里提到的波音现在给出的解决方案

给出改进版的软件包名为EDFCS(Enhanced Digital Flight Control System, 增强型数字飞行控制系统),针对MCAS有以下三大类别的改进:

  1. 改进MCAS的触发逻辑
  2. 加强(Enhance)飞控计算机的攻角输入
  3. 限制MCAS控制水平安定面的权力

作为一个北航飞行器设计专业的博士,没有相关的数据我也无法判断这个系统到底靠不靠谱。

但是我们工科科研设计人员无论是做论文还是做项目,一般一开始都会有几种技术路线,然后充分对比,讨论研究后选择一种。

看到波音现在的给出的这种学航空的本科生在了解到事故原因后第一时间都能想到的解决方案,我认为它在飞机设计之初一定是一种方案,但是最初没有选择它一定是有原因的,而且很可能是充分的试验研究后将它淘汰掉了。

现在另一条路被证明是不行的,波音急急忙忙又把这个方案拿出来,依然试图用软件手段解决硬件无法弥补的设计缺陷。我不厚道的说如果下回飞机刚起飞就低空失速坠地我一点都不觉得意外,那样737系列就彻底凉了。

我只能表示反正三年内我是不会去试的,等它能安全飞三年再说吧。

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最根本的,改飞机气动,当然这个不现实,真改了也不叫737Max了。

先说我作为一个验证工程师对波音最近发出的更新方案的一句话评价:我了个大艹。我相信波音程序员肯定是对这个改进不满意的,但是估计会被上层因为商业原因压下来捏着鼻子写补丁。

为什么要捏着鼻子写这个补丁?因为现在的改法和屎一样。

咱来假设有个程序因为工期紧埋了个bug1,——这很正常,怎么办?打个补丁,然后发现这个补丁也有bug2,怎么办?要么把这个补丁的bug2“完全”修好,要么把最开始的bug1完全修好。

带入到波音的例子里面,bug1是因为采用新发动机会自动抬头;bug2是MCAS的强制压机头。现在波音的项目经理昏了头,给bug2打了个新补丁,限制最初补丁的激活条件。很好,bug2不会再出现了(即使出现,用户也能解决)。

所以Max的根本问题是,出了短期低成本没办法解决的bug1,然后加了个补丁1;但是补丁1出了bug2,后果很严重;为了修好bug2,又出了个补丁2,基本上把补丁1的功能干掉了。

那么问题来了:这个被压制的补丁1,怎么防止bug1的发生?

答案是阻止不了。

这种屎一样的修bug的干法,干过一两年的程序员都知道要出事,偏偏人命关天的波音干出来了,这不是程序员被商业决策强压着头干出来的是什么?

我不是危言耸听,咱把这个新更新的逻辑撸完以后,下面两种情况很可能出现:

  1. 一侧或双侧攻角传感器读数不正确,MCAS不会激活,但是这时候飞机因为气动原因自动抬头了
  2. 双侧攻角传感器读数都正常,飞机之前自动抬头一次,MCAS成功激活过一次;但是后来飞机又自动抬头了,这时MCAS不会再激活了。

以上两种情况,飞行员在不了解新飞机新的气动特性时应该如何应对,是否有一个应对程序单?飞行员手动驾驶时应该如何操作才避免飞机自动抬头的(尤其是在低空时)情况发生?这些在波音的新更新里面有一些,但是基于现在的消息并不充分:

  1. 会讲新速度配平系统的特性,以及现有的飞行员处置流程;注意这个现有的流程应该不包括怎么处理飞机自动抬头的情况——因为波音发布现有流程的时候,认为MCAS会完全抑制这种情况的出现。
  2. 会要求飞行员复习配平系统非正常情况下的处置流程。这个说的应该是狮航出事之后波音发布的一个把MCAS关停的处置流程,也不会涉及如何处置自动抬头的情况。
  3. 737Max之前的型号,没有自动抬头的问题,极大可能也没有现成的处置流程。

就目前公开的消息看,波音被两起坠机案搞得焦头烂额,只想搞定MCAS。但是退一步看,导致MCAS被引入的自动抬头问题,第一波音还是不打算教飞行员万一自动抬头了该怎么处理,第二如何避免抬头也有可能不太会讲。

这两个问题,波音没注意到,我觉得不太可能,——我觉得波音更想通过把大众的目光聚集在MCAS上,来避免大众关注更根本的自动抬头问题;而自动抬头问题,说白了还是要和空客竞争,而对飞行员培训,就要延长培训,增加波音和航司的成本,而737 Max这么搞的出发点之一,就是为了省掉这些成本。

所以目前看,波音还是打算商业利益优先,对于根本的安全问题还是有侥幸心理(万一自动抬头没那么严重呢?)。

所以,如果波音只用现在这套应付事儿、各航空管理又接受的情况下,737 Max大概率又要因为自动抬头出一波事儿。大概也只有再出一波事儿,波音才肯认栽老实埋头搞正道。

所以,在波音真正老实认栽之前,我劝各位不要继续坐,免得用自己的命给波音和各AA充学费。

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