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不能和飛行員爭(zhēng)權(quán) 波音737MAX的MCAS系統(tǒng)真正問(wèn)題所在?

 聯(lián)合參謀學(xué)院 2019-03-15

3月10日,埃塞俄比亞航空ET302航班在起飛后不久墜毀,機(jī)上157人全部罹難。有關(guān)這起事故別的文章已經(jīng)提到很多了,這里不再多說(shuō),這里只說(shuō)說(shuō)這個(gè)之前沒(méi)人知道現(xiàn)在名聲大噪的機(jī)動(dòng)特性增強(qiáng)系統(tǒng),即MCAS。

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提到機(jī)動(dòng)特性增強(qiáng)系統(tǒng)(MCAS),就不得不提到那起著名的法航AF447空難。這個(gè)事故也廣為人知,在本次事故中,本來(lái)在機(jī)長(zhǎng)位的飛行員(不是機(jī)長(zhǎng)本人,當(dāng)時(shí)機(jī)長(zhǎng)不在)本來(lái)對(duì)問(wèn)題所在已有察覺(jué),開始推桿操作以增加速度,但副駕駛位的飛行員顯然根本就不知道發(fā)生了什么事,此時(shí)反而用力拉桿,結(jié)果飛機(jī)的電傳系統(tǒng)在平衡了兩個(gè)不同的輸入信號(hào)后,兩個(gè)輸入信號(hào)相互被抵消,仍然沒(méi)有控制飛機(jī)壓下機(jī)頭,飛機(jī)也失去了最后的挽救機(jī)會(huì)。

事故后,空客當(dāng)時(shí)的飛控系統(tǒng)被人們所詬病,稱其左右駕駛位上操縱桿的權(quán)限分配不明、飛行員無(wú)法真正“掌控”飛機(jī)。當(dāng)然,實(shí)際上飛機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí),飛控權(quán)限和操作方法在手冊(cè)上還是寫的比較清楚的,但當(dāng)值的兩個(gè)副駕駛員并沒(méi)有完全搞清楚,特別是當(dāng)時(shí)副駕駛位子上的那位,更是糊涂。。這也說(shuō)明很多事故其實(shí)都是人水平不夠引發(fā)的。

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也許正是這次事故中飛行員的糟糕表現(xiàn),加上所謂波音737MAX的發(fā)動(dòng)機(jī)位置變化引起的抬頭力矩增加、可能需要更多的低頭配平力矩,而飛行員可能由于種種原因迎角過(guò)大時(shí)沒(méi)有及時(shí)壓下機(jī)頭,這就讓波音開發(fā)了MCAS這款“無(wú)需飛行員介入的自動(dòng)保護(hù)功能”,而且波音737MAX系列也是首款應(yīng)用該系統(tǒng)的飛機(jī)??梢哉f(shuō)MCAS的想法是很好的,但兩個(gè)問(wèn)題也就此埋下了:即迎角傳感器可能發(fā)生故障,以及飛行員本身對(duì)飛機(jī)的操作權(quán)限。

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對(duì)于第一個(gè)問(wèn)題,波音737MAX雖然有2個(gè)迎角傳感器,但MCAS的邏輯并沒(méi)有對(duì)比兩個(gè)數(shù)據(jù)哪個(gè)正確,而是有一個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)表明迎角過(guò)高,MCAS就會(huì)被激活。而如果正好這個(gè)傳感器發(fā)生了故障,MCAS并不會(huì)判斷出來(lái),而是繼續(xù)發(fā)揮作用,直到飛機(jī)墜毀。從之前印尼民航管理部門公布的JT610航班中期調(diào)查報(bào)告看,起飛后爬升過(guò)程中因傳感器失效導(dǎo)致MCAS在錯(cuò)誤條件下不斷啟動(dòng),正是事故發(fā)生的原因之一。

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而第二個(gè)問(wèn)題更為嚴(yán)重,因?yàn)閭鹘y(tǒng)以來(lái),飛行員在飛機(jī)操縱上都具有“最高權(quán)限”,只要飛行員關(guān)閉自動(dòng)駕駛進(jìn)行手動(dòng)操作,計(jì)算機(jī)就沒(méi)有什么操作能超越飛行員。雖然這樣的方式很考驗(yàn)飛行員的水平,也的確因?yàn)轱w行員水平不足而引起過(guò)很多事故,但“飛行員具有最高權(quán)限”的事情一直都是雷打不動(dòng)的;即使因飛行員問(wèn)題引起過(guò)事故,人們也是呼吁航空公司提升飛行員的水平,或者在飛機(jī)上增加改善飛行員工作環(huán)境的設(shè)備,從來(lái)沒(méi)有人呼吁“讓自動(dòng)操作系統(tǒng)的權(quán)限高過(guò)飛行員”這個(gè)情況。

例如在空中防撞系統(tǒng)(TCAS)或近地警告系統(tǒng)(EGPWS)中,雖然系統(tǒng)可以檢測(cè)到飛機(jī)會(huì)有危險(xiǎn)而向飛行員發(fā)出警報(bào)或操作指令,但最終還是要飛行員動(dòng)手進(jìn)行相關(guān)操作來(lái)躲避危險(xiǎn),這兩個(gè)系統(tǒng)并不會(huì)直接操作飛機(jī)進(jìn)行相關(guān)的躲避,即使最終飛機(jī)確實(shí)發(fā)生碰撞事故,也從沒(méi)有人希望將這兩個(gè)系統(tǒng)改成自動(dòng)操作躲避的。

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但這一切在波音的MCAS系統(tǒng)中被打破。MCAS的工作“無(wú)需飛行員介入”,而且就是在斷開自動(dòng)駕駛、采用手動(dòng)駕駛時(shí)候才起作用,真正關(guān)閉它的手段只有“關(guān)掉平尾的自動(dòng)配平”而手動(dòng)配平方式飛行。甚至,MCAS在工作時(shí)不光無(wú)需飛行員介入,甚至也沒(méi)有相關(guān)的報(bào)警告訴飛行員系統(tǒng)正在工作,飛行員完全不知道系統(tǒng)正在幫他降低迎角。

這就是很嚴(yán)重的問(wèn)題了,這會(huì)讓飛行員無(wú)法“掌控”飛機(jī),而自動(dòng)操作系統(tǒng)又可能引發(fā)一些“只有人工操作才能避免”的事故。

在獅航事故JT601之前的航班中,當(dāng)時(shí)多位飛行員都反映過(guò)他們?cè)诤惋w機(jī)“較勁”,從而不得不連平尾自動(dòng)配平也關(guān)掉,完全手動(dòng)的駕駛飛機(jī)才安全降落;而正是這“不得不關(guān)掉自動(dòng)配平”這個(gè)操作才挽救了飛機(jī)。而且,包括美國(guó)在內(nèi)的很多飛行員都投訴過(guò)737MAX自動(dòng)駕駛系統(tǒng)存在問(wèn)題,客機(jī)在起飛爬升過(guò)程中會(huì)突然俯沖下來(lái)。而中國(guó)民航局李健副局長(zhǎng)也表示過(guò),國(guó)內(nèi)的飛機(jī)的迎角控制器對(duì)保持飛機(jī)姿態(tài)的控制系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題,手動(dòng)操作情況下,探測(cè)器探測(cè)不準(zhǔn)的情況已經(jīng)發(fā)生過(guò)多次,帶來(lái)操作上的困難。

實(shí)際上,這些情況都是MCAS系統(tǒng)莫名啟動(dòng)了。

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而且,包括獅航在內(nèi)的很多航空公司也表示,波音沒(méi)有向航空公司和飛行員提供737MAX上MCAS系統(tǒng)的性能細(xì)節(jié),意思是他們“不知道”這個(gè)系統(tǒng)。雖然波音在飛機(jī)檢查單上提供了在迎角傳感器故障時(shí)的操作程序(例如關(guān)掉平尾自動(dòng)配平),這也說(shuō)明波音應(yīng)該是預(yù)測(cè)到這可能會(huì)出故障帶來(lái)的問(wèn)題,但并沒(méi)有進(jìn)一步解釋“為什么要這么操作”、“沒(méi)有這么操作時(shí)飛機(jī)會(huì)有什么風(fēng)險(xiǎn)”。雖然這也可能反映出有些航空公司的培訓(xùn)不到位,但波音沒(méi)有盡到足夠的義務(wù)、手冊(cè)和培訓(xùn)教程本身編寫不夠完善也是問(wèn)題所在。因?yàn)槿绻ㄒ粼敿?xì)的說(shuō)明了這個(gè)系統(tǒng),至少可以讓飛行員提高警惕,讓他們頭腦中多一根弦,就可能回避潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

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最后需要指出的是,“設(shè)計(jì)不足人來(lái)補(bǔ)”的思路靠不靠譜、有多靠譜,其實(shí)很難回答,但很多制造商的確都認(rèn)為“從設(shè)備層面消除問(wèn)題,遠(yuǎn)比把運(yùn)氣押在人的身上更可靠”,因?yàn)槿嗽诰o張情況下,非常容易錯(cuò)漏忘,而設(shè)備就不存在這樣的問(wèn)題,這也是波音開發(fā)MCAS系統(tǒng)的原因之一,而該系統(tǒng)真正的問(wèn)題是,不應(yīng)該把其權(quán)限與飛行員持平、甚至高于飛行員。

因此,F(xiàn)AA也強(qiáng)制波音進(jìn)行修改,包括MCAS激活增強(qiáng),MCAS迎角信號(hào)增強(qiáng),MCAS最大指令限制等,而且對(duì)于上述設(shè)計(jì)更改,波音也要升級(jí)培訓(xùn)要求,并更新飛機(jī)飛行手冊(cè)和飛行機(jī)組操作手冊(cè)。FAA的這些要求,正是需要MCAS在工作時(shí)要讓飛行員知道,而且不能和飛行員“較勁”。

當(dāng)然,在AF447事故當(dāng)中,當(dāng)時(shí)正是處于飛行員沒(méi)有能力挽救飛機(jī)的狀態(tài),因此如果當(dāng)時(shí)有MCAS系統(tǒng)的話的確有可能救飛機(jī)一命。但是,這并不是MCAS系統(tǒng)的權(quán)限可以與飛行員持平、甚至高出飛行員的理由,飛機(jī)上最終掌控者仍然是飛行員,而不應(yīng)該是飛控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī);而計(jì)算機(jī)只能做到盡可能的提示飛行員應(yīng)該如何操作,最終動(dòng)手的也還是飛行員,不應(yīng)該是自動(dòng)操作系統(tǒng)。

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