2024年4月4日发(作者:富时中国a50期货)
域外档案
波音737:隐患或在67年前埋下
文·图/李伟
波音的新机型737—MAX8在不到半年内坠毁两架,在全球引发潮水般的质疑声浪。追根溯源,隐患或许在67
年前波音737的原始设计中就已埋下。
落架较短,这样登机踏板
的坡度也较小,方便车辆进
出。另外,位于机身两侧的
发动机距地面也较低,方
便战时进行维护。这些设
计理念都被波音公司沿用
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到了民用客机的设计中。
威廉·艾伦之所以支
持“军改民”的客机设计方
案,还与当时的航空市场发
展情况有很大关系。战后,
全球商用航空市场需求猛
增,与之相对应的是,许多
国家百废待兴,基础设施
建设缓慢,没有那么多高
波音737—MAX起落架短小
人
与
事
·
域
外
档
案
标准的大型民用机场可用,
航空公司的飞机维护能力
“军改民”巨大成功
创立于1916年7月的波音公司,在二
战期间为盟军生产了大量轰炸机,为反法
西斯战争的胜利作出了重要贡献。到二战
接近尾声的1945年,波音高层开始考虑
公司在战后的发展,并提前布局,核心思
想是从以生产军用飞机为主,向军用机、
民用机双管齐下转型。在这个过程中,波
音公司的两位高管起到关键作用:一位是
克莱蒙特·埃格特韦特,他1917年加入波
音公司,做过制图员和机械工程师。1934
年威廉·波音退休后,克莱蒙特成为波
音公司董事长。另一位是威廉·艾伦,他
1925年毕业于哈佛大学法学院,1930年
加入波音公司。
1944年,克莱蒙特的搭档和继任者
菲利普·约翰逊积劳成疾突然病故,波音
公司将未来的掌舵人锁定为更年轻的威
廉·艾伦。那个时期,克莱蒙特和威廉联
手作出了公司的绝大部分重要决定。
商用飞机无疑是波音的重点努力方
向。明确该做什么之后,接下来就是考虑
怎么做。做技术出身的克莱蒙特曾领导
波音B-17“空中堡垒”军用轰炸机的研
发与试飞,被称为“四引擎轰炸机之父”。
正因为这样,波音公司规划的新型商用飞
机,自然而然地采用了大型军用飞机的设
计蓝本。从成本和市场角度出发,威廉也
支持这种发展方案。
大多数军用运输机都按照军事运输
的需要进行设计。为了提高人员、物资和
设备的装卸效率,机体距地面高度低,起
也普遍不高。波音客机由于脱胎于军用
飞机的设计,对基础设施要求较低,需要
的跑道较短,易用性佳,便于维护。旅客
上下飞机可以不需要机场配备专用登机
梯。
1952年,克莱蒙特和威廉说服波
音董事会,启动了707民用客机项目,发
展美国第一款跨大西洋的商用喷气式
飞机。波音公司在707项目上总共投入
1.85亿美元,比公司当时的净资产还高出
3600万美元。1957年,在KC-135军用空
中加油机的基础上研制的波音707正式
投放市场,这是波音的首款喷气式商用
客机。在波音的推动下,商业飞行从螺旋
桨时代进入喷气式时代。
配备4部发动机的波音707占领了远
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程市场,配备3部发动机的波音727占领
了中程市场,波音急欲推出双发动机客
机占领中短程市场。设计师采用与707和
727相同的机体直径,在设计和生产上也
与707和727共用生产线和机舱模块,波
音737成功面世。
由于契合当时的市场需求,加上沿
用军用飞机设计节省了不少研发成本,
波音在商用飞机领域的霸主地位就此确
立。但是,波音737在设计上的隐患也于
707立项时的1952年埋下。
从20世纪60年代起,波音公司的主
要业务由军用飞机转向商用飞机。波音
737因为可以满足大部分简陋机场的需
求,成为民航市场上的大赢家,也成为全
世界使用最广泛的中短程窄体客机,累计
订单超过15000架。然而,在波音737风
靡全球的时候,没有人能够预测客机的动
力需求会发展得那么快,发动机的体积也
越做越大。1984年,波音737—300勉强
装上了CFM56—3型发动机。到了波音
737—600时,配备的CFM56—7型发动
机采用直径1.55米的24叶片宽弦风扇。为
了使发动机不过于贴近地面,737—600
机体上的发动机位置不得不上移。这恶化
了飞机的空气动力外形,也成为可能引发
事故的设计隐患。
透露,波音高层已经犹豫了两年,考虑要
不要重新设计适应新时代需求的窄体客
机。当时他们计划在2019年到2020年间
推出一个全新的设计方案,用于替代曾广
受欢迎的737系列。这个新项目的代号为
“新一代小飞机”(NSA)。
遗憾的是,一款新飞机在设计、零部
件供应链和获取适航证方面存在多种不
确定风险,远不及在成熟机型上进行改
动来得高效、实惠。新机型虽然能够给人
耳目一新的感觉,但是在实际运行中,必
须考虑人员培训、维修与维护成本、系统
适配度、与整体机队的配合度等一系列复
杂问题。一方面,航空公司希望机型改进
越快越好;另一方面,波音公司对新机型
的生产体系和产量心里没底。最终,波音
放弃了新机型的设计方案,改为推出改进
型737,即737—MAX系列,NSA则胎死
腹中。
波音737从定型发展到今天,各项技
术参数都十分成熟,牵一发而动全身。因
此,737—MAX在空气动力布局和结构
设计等方面并没有根本性的改动。该系列
机型问世后,立即受到全球航空公司的欢
迎。换装新发动机的737—MAX运载能
力更强,航程更远,也更省油,由此成为
空客窄体客机的强劲对手。
事实上,737—MAX系列的成功,只
是波音面对空客的竞争所作出的一个应
激反应。这么做虽然快速形成了相对于
空客A320的优势,成功实施狙击,但也错
过了消除客机安全隐患的第二次机会。
涵道发动机的一道硬伤。
波音737—MAX所采用的LEAP—
1B型发动机,其体积比空客飞机采用的
发动机要小,动力性能和经济性都有欠
缺,但它的位置仍然高过了机翼。飞机外
观看上去奇怪倒还是小事,关键是这样
设计使得飞机在高速飞行时很可能出现
自动抬头的情况。一旦机翼与水平面的仰
角过大,飞机就可能突然失速,从而导致
坠毁。
对于这一技术隐患,波音的解决方
法是推出机动特性增稳系统(MCAS),
用电脑软件进行控制。如果客机出现自
动抬头的情况,那么MCAS就通过机载
电脑控制飞机“低头”,MCAS的判断
依据来自于传感器,这又制造了新的隐
患——传感器有误判的可能。波音737—
MAX机头位置的两个仰角传感器,其数
据是互相独立的,不会进行交叉检测,也
就是说,其中任何一个传感器出现大仰角
读数时,都会向机载电脑报告,从而控制
飞机“低头”。
根据目前已知的调查结果,还不
能证实埃航和印尼航空的两起737—
MAX8坠毁事故是传感器失灵导致的。
不过已经证实:印尼航空的这架737—
MAX8之前被检测出传感器故障,并在未
确定排除故障的情况下执行了4次飞行任
务。两架飞机坠毁前,都曾出现飞行员难
以操控飞机的情况。这说明,在飞行状态
正常的情况下,MCAS可能听从传感器的
“报告”,强行控制飞机“低头”。
波音的错误还在于,没有把MCAS
的功能作为飞行员换型训练的一部分,这
使得飞行员在手动操作被意外否决时大
吃一惊,也难以采用迅捷有效的办法解除
自动控制,实施手动接管。两起事故中,飞
机都是在刚刚起飞后突然出现高度大幅
下降,这很有可能是“人机交战”后飞行
员失败,最终飞机失控坠毁。
编辑:姚志刚 winter-yao@
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域
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档
案
错过第二次机会
在波音737垄断中短程窄体客机市
场数十年后,欧洲空客公司推出了一款与
737针锋相对的产品——A320系列。在
2011年6月的巴黎航展上,空客公司获得
730架订单,总值达720亿美元,创造了
民用航空业界的新纪录,远超波音公司。
其中改良机型A320NEO斩获了667张订
单。
波音公司知道,737系列必须作出改
变了。
2011年9月,时任波音民用飞机集团
产品和服务市场部副总裁兰迪·廷塞思
传感器致命误判
那么,波音737系列飞机的安全隐患
究竟在哪里呢?737—MAX与其他同级
别客机相比,存在起落架短、机身更贴近
地面的明显特征,这是其原始设计决定
的。要知道,发动机在机体上的位置不可
能无限加高,波音737—MAX系列机型
的起落架太短,是导致它难以搭载更大
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