（三）737飛機平臺的局限

盡管波音首次向公眾承認是技術缺陷導致了這兩起空難，是MCAS設計出現(xiàn)了邏輯不合理的錯誤，但筆者認為，背后更根本的問題是737飛機原始平臺的局限。

2009年1月，中國商飛公司（COMAC）正式發(fā)布C919方案；同年12月，選定斯奈克瑪國際（CFMI）公司研發(fā)的LEAP－X發(fā)動機為動力裝置，代號LEAP－X1C。LEAP－X發(fā)動機是為單通道大型客機研制的，C919是選用該型發(fā)動機的全球第一款飛機。由于選用這款先進高涵道比發(fā)動機及采用其它技術措施，使C919較之空客320和波音737客機基本型，擁有燃油效率降低13％的綜合優(yōu)勢。

2010年12月，空客公司宣布啟動采用LEAP發(fā)動機（代號1A）的A320Neo飛機的研發(fā)。在競爭態(tài)勢下，2011年8月，在遲于空客開始320Neo飛機研發(fā)九個月后，波音啟動了737Max飛機計劃，同樣選用LEAP發(fā)動機（代號1B）。兩家公司分別把A320Neo和B737 Max兩款飛機的交付時間定在2016年和2017年。至此，世界三款同類型單通道客機都選用了LEAP發(fā)動機。

然而在飛機整體構型上，設計于上世紀60年代的波音737基本型存在先天不足，主要問題是起落架高度不夠，致使換發(fā)遇到困難。一方面，機翼下沒有足夠空間吊掛LEAP發(fā)動機，另一方面，為使發(fā)動機效能得以充分發(fā)揮，不能像早前的其他737改型飛機那樣，對所用的CFM56發(fā)動機削平下緣，于是，就只能將發(fā)動機短艙挪至更高、更向前的位置。由此對原構型布局的氣動性能造成破壞，尤其是起飛階段大迎角狀態(tài)下問題更為嚴重。

飛機在大迎角飛行時，移位后的發(fā)動機短艙會產生非線性變化的升力，使飛機產生自動上仰的趨勢，容易引發(fā)控制上的不穩(wěn)定。此時，駕駛員使用原有的機械操縱系統(tǒng)難以操控和穩(wěn)定飛機，需要引入自動飛行控制功能來保證飛機的穩(wěn)定性。波音采用的方法是，在原機械操縱系統(tǒng)之上增加一套軟件“補丁”，即增設機動特性增強系統(tǒng)MCAS，以解決大迎角下的操穩(wěn)特性問題。其基本設計邏輯是，在迎角大到一定程度、襟翼已經收起的情況下，使系統(tǒng)自動開啟，以調整安定面，壓低機頭。

這個補救性開發(fā)，立意雖無錯，但在設計軟件時，出現(xiàn)了兩個不合理之處，一是其優(yōu)先級高于駕駛員，造成自動系統(tǒng)與駕駛員爭奪權限；二是自動系統(tǒng)可以由來自單一迎角傳感器的輸出而激活，且一旦激發(fā)，很難關閉。這樣一個方案，雖看似解決了飛機平臺和新發(fā)動機不匹配問題，但超越了原始設計的安全極限，埋下了禍根。

由此，事故原因的遞進關系可初步認定為，飛機布局的調整導致了大迎角下穩(wěn)定性降低，針對駕駛員使用原有的機械操縱系統(tǒng)難以應對的情況，引入防失速系統(tǒng)自動控制功能，但是，具有技術缺陷的MCAS解決方案，被單一的迎角傳感器輸出激活，啟動后權限高于駕駛員且難以關閉，以致形成向下俯沖，釀成空難。

波音737飛機原本是非常成功的設計，但老舊平臺與新型高效大涵道比發(fā)動機不相容的問題在改型時被放大。引入MCAS軟件是不得已而為之，卻付出了最重要的安全性作代價�？尚械慕鉀Q方案，一是重新設計機翼，二是改用完整的電傳飛控系統(tǒng)，可惜都未采用。即使一定要用MCAS，也應該采用三個以上的迎角傳感器，容許其中一個出問題，但是波音也沒有添加傳感器，反而使MCAS在只讀取一個傳感器非正常數(shù)據時，就自動激活，以致造成慘劇。 對于波音這樣的業(yè)界翹楚，出現(xiàn)這樣的問題，決不是單純技術認知問題，只能用急匆匆應對競爭、內部研發(fā)決策與審查流程出了大問題來解釋。

（四）國內開展的獨立研究分析

空難發(fā)生后，在等待事故調查結果的同時，我國專家也進行了獨立研究，提出了自己的見解。中國航空工業(yè)發(fā)展研究中心（ADR）陸峰等研究人員，早在獅航空難后不足一個月的2018年11月27日就發(fā)表了《印尼獅航波 音737Max客機墜機事故原因的專利分析》一文，從專利角度，做出了可信的、有深度的分析。在當時波音公司并未認真查找原因、采取措施，業(yè)界許多人也輕易相信波音，在潛意識里把事故歸咎于印尼獅航是廉價航空公司，以致對這個驚天慘禍并未引起足夠關注的情況下，他們透過波音在中國申請的有關MCAS的專利，對這個系統(tǒng)的得失利弊做了視角獨特、又言之有據的分析，當時他們就指出MCAS存在邏輯錯誤，推斷飛機的設計缺陷是獅航事故的主要原因；FAA在飛機的適航審定環(huán)節(jié)可能存在漏洞；獅航空難后波音發(fā)出的緊急操作通告不足以指引飛行員排除險情；中國應該對MCAS進行專門評估驗證，必要時應該停飛737Max飛機，否則有可能再次引發(fā)災難。

埃塞航空難發(fā)生后，陸峰等人繼續(xù)跟進事態(tài)發(fā)展，進行研究，并多次發(fā)文。在去年11月專利分析的基礎上，他們進一步深化，主要見解是：從相關專利看，MCAS系統(tǒng)的設計確有重大缺陷，MCAS系統(tǒng)的邏輯錯誤有可能釀成大禍。從飛行動力學原理推斷，失速保護功能不能僅依靠MCAS來實現(xiàn)。獅航空難后，波音的應對措施有誤。FAA在737Max飛機的適航認證工作中存在失職。這些分析意見，得到了行業(yè)內外的廣泛關注和認同，大部分結論也在事故的初步調查報告中得到了印證。他們的最新研究還發(fā)現(xiàn)，除了MCAS系統(tǒng)外，737Max飛機上可能還有其他失速保護系統(tǒng)在不被察覺地控制飛機。雖然有待確認，但可能會對波音737Max的安全性評估提供更完整的視角。

他們并建議，我國民航局應對波音737Max飛機進行獨立的適航驗證。積極參與有關調查與評估工作，增加話語權，積累經驗。民機制造商應加倍重視飛機總體設計和飛控軟件安全問題。同時，應高度重視專利情報分析和專利信息傳播的作用。

（五）波音面臨百年來最大危機

波音公司從1916年誕生以來，逐步發(fā)展壯大，成為軍民航兼營、空天一體的航空航天業(yè)的旗艦公司，其中的民用航空器制造更取得巨大成功，帶給人類以福祉。但在這兩起空難中，波音的表現(xiàn)讓人極其失望，甚至是憤怒；而從中暴露出的公司治理、技術研發(fā)策略與流程等方面的問題令人震驚。這家“百年老店”正面臨史上最大危機。

公司市值受貶立見，雖然因業(yè)務多元，政府給予顯性或隱性的強力支持等原因，股價目前的下跌還僅10％左右，但勢頭不好；同時，還將面臨航空公司和死難者家屬的巨額索賠。更嚴重的是由于公眾對于該型飛機失去信任，該機將難以獲得新訂單，原有逾5000架儲備訂單將難以維持，6000億美元的預期銷售收入將大部流失。該事件不僅危及波音在窄體客機世界市場的半壁江山，還將導致對波音的整體信用危機，嚴重影響公司的長期發(fā)展。

同期，在軍用飛機業(yè)務方面，波音也出現(xiàn)了產品質量問題。由于交付的KC－46A“飛馬”新型軍用加油機在多個部位發(fā)現(xiàn)了包括工具和其他金屬物體在內的“異物碎片”（FOD），出現(xiàn)了低級質量問題，美國空軍在今年1月憤怒叫停交付。3月22日，美國空軍透露KC－46加油機也使用了類似737Max飛機的MCAS軟件，盡管兩個系統(tǒng)存在差異，但空軍參謀長已經下令審查飛行員培訓程序，確保在緊急程序和模擬器培訓方面有足夠的應對。

（六）幾點思考與建議

根據以上認知，提出幾點思考與建議。

（1）我國民航局應對波音737Max飛機進行獨立適航審定

在接受FAA邀請后，中國民航局已派專家參與波音737Max飛機安全評估工作。但同時，仍應對該型飛機進行獨立適航審定。為此，應要求波音提交全面、詳細的相關資料，制定合理可行的試驗大綱，并使培訓到位。

（2）我國大飛機研制應吸取教訓，進一步提高安全性

首當其沖的是飛控系統(tǒng)。波音飛控系統(tǒng)設計缺陷導致的空難，給所有飛機制造商敲響了警鐘，我們應在飛機研制過程中吸取教訓，在把預期的C919飛機性能百分之百實現(xiàn)的同時，要進一步提高飛機的安全性，做到萬無一失。

（3）應十分重視專利的作用，加強專利分析工作

在民用飛行器研制中，除了產品與市場方面的直面競爭外，還有一個應予注意的問題，就是航空強者在中國的專利布局。為了競爭的需要，為了封堵后來者的發(fā)展，波音在中國申請了一系列專利，包括這次出事的MCAS系統(tǒng)。

專利申請有兩重性。申請人申請并獲批的專利，在法定期限內，其他人與機構不得使用；但申請人在申請專利時，勢必要披露相應的技術思路與內容，又為研究這些方面的技術提供了可能。所以需要全方位、多維度地重視專利工作，認真研究與借鑒他人專利，不落入別人設下的專利陷阱，同時努力催生并保護好自己的專利。

在繼續(xù)發(fā)展我們的民用飛機的進程中，如何規(guī)避在飛行控制系統(tǒng)以及其他方面的波音中國專利，走自己的路，形成具有自主知識產權的系統(tǒng)能力，以確保國產飛機的高性能與高安全性，是一個很現(xiàn)實的問題，需要有應對之策。

（4）關于一些深層次問題的思考

兩起空難的發(fā)生，還使民機發(fā)展中的一些深層次問題浮出“水面”，如老舊機型持續(xù)改進的局限與極限，飛機與發(fā)動機的匹配（構型、氣動等），商業(yè)利益與安全基線，適航管理的程序與約束（如對改進型的定義與適用性），安全管理中的有關方責任等。對這些問題需要思考，達成新的認知，找出解決之道，完善或制訂規(guī)范。在某種意義上，這些問題也是整個航空界面臨的共同問題與新挑戰(zhàn)。

本篇供稿：系統(tǒng)工程研究所

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