波音737MAX MCAS系统缺陷的核心, 是一个软件低级错误.但飞行员依然有可能在不关闭MCAS的情况下控制飞机正常飞行和着陆.

xuanbei 默认分类 2025-01-14

我们先开宗明义的指出, 波音737MAX MCAS系统缺陷的核心, 是一个软件低级错误.但飞行员依然有可能在不关闭MCAS的情况下控制飞机正常飞行和着陆.

先讲述一下事故过程和原因.

737是世界上销量最高的单体干线飞机
737 MAX是737家族的最新飞机.
使用了更大、更高效的LEAP-1B发动机,相比737 NG,发动机安装位置向前并向上移动。这种位置变化导致飞机在高迎角(大仰角)飞行时,发动机产生的额外推力会引发机头上扬的倾向
而这种上扬的倾向增加了失速的风险,尤其是在起飞或高速爬升时.
为了避免失速风险并让737 MAX保持与737 NG类似的飞行操控特性,波音开发了MCAS系统。(Maneuvering(操控) Characteristics(特性) Augmentation(增强) System(系统))
MCAS系统通过自动调整水平安定面向下偏转,在大迎角条件下压低机头,防止失速。

事故飞机狮航610在起飞前检修中没有正确安装迎角传感器, 导致出现错误数据, 向MCAS系统传递虚假的高迎角信号。而MCAS误认为飞机接近失速,自动下压水平安定面, 导致飞机向下俯冲. 最终撞入大海, 无人生还.
(在此黑色曙光向全体遇难者致以深切的哀悼)

事故的核心原因是一个软件低级错误.

笔者看到这个故事是非常讶异的, 因为飞机压机头实际上是一个非常安全的操作, 更多的事故反而是因为飞行员紧张而拉机头. 如果电子系统MCAS压机头, 按理来说拉驾驶杆是一个非常符合直觉的操作, 配合手动操作trim配平功能, 是完全可以避免这次空难的.
但是,
MCAS系统有一个非常低级的逻辑错误, 即使飞行员手动操作YOKE杆和配平按钮, 在飞行员每次使用配平按钮(Trim Button)调整水平安定面时,MCAS的角度会被暂时重置回到飞行员设定的角度(例如0度)。但如果MCAS再次激活,它会在之前的累积基础上继续增加2.5度。这就是MCAS的逐步累积逻辑的核心问题所在

第一次MCAS激活:
MCAS调整水平安定面从0度到-2.5度(俯冲方向)。
飞行员通过Trim Button调整,安定面回到`0`度。

第二次MCAS激活:
MCAS再次从当前状态(即飞行员已调整的0度)开始,继续向下调整-2.5度,累积到`-5`度。
飞行员再次使用Trim Button,将安定面恢复到0度。

第三次MCAS激活:
MCAS从飞行员调整回的0度继续增加-2.5度,累积到`-7.5`度。
如此反复,MCAS每次都在之前累积的俯冲角度基础上增加。

这个逻辑真是太迷人了, 这意味着即使飞行员玩命调整配平, MCAS系统都会在几次循环之后把水平安定面调到最大物理角度-15°. 这是驾驶杆拉到底也不能抵消的俯冲.

但飞行员依然有可能在不关闭MCAS的情况下控制飞机正常飞行和着陆.

直接关闭MCAS肯定是最有效的解决办法
但如果不关闭MCAS, 飞行员也只需要每隔五秒钟碰一下TRIM BUTTON, 手动对水平安定片的操作会抵消掉MCAS系统对水平安定片的操作, 在对水平安定片的操作上, 手动操作依然有更大的权限. 这样依然可以控制飞机正常飞行和着陆.

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