[闲聊] 波音737 Max空难解密:MCAS惹祸还是机师训练不足?

楼主: prussian (prussian)   2019-03-22 19:45:03
性质比较偏整理,故分类不用新闻。
https://www.edntaiwan.com/news/article/20190320TA61-Boeing-MAX-8-Technological-advances-and-pilot-training
波音737 Max空难解密:MCAS惹祸还是机师训练不足?
2019年3月20日Steve Taranovich,EDN资深技术编辑
我就住在亚利桑那州路克空军基地(Luke Air Force Base)附近。
F-35战斗机每天飞过我家,在当地超市也经常遇到一些飞行这种飞机
的年轻机师。他们是一群非常有才华且训练有素的“孩子”——不久前
还在用先进的摇杆玩动作视讯游戏。透过这种“训练”,新一代机师
具备前所未有的新技巧,可以飞行像F-35这样的电子增强型飞机。
波音公司(Boeing)新推出的737 Max 8正是一款电子增强型飞机,虽
然它采用的高科技远不及F-35,但其电子控制系统还是比“自动驾驶
”(auto pilot)更复杂得多了。
对于最近两次空难,我们都想弄清楚发生了什么。实际上我乘坐过几
次737 Max 8,但是从没考虑过安全问题。现在要说清楚事故发生原
因还为时过早,但作为一名电子工程师,“直觉”告诉我,很可能的
原因之一是机师需要更充份的加强训练。我不敢断言这是这起事故的
真正原因,但根据我的经验,对新电子系统的使用需要强化训练。
以下大部份内容都来自《纽约时报》(NY Times),作为我们思考的素
材,以加深我们的讨论:
MCAS
737 Max 8采用了新的机动特性增强系统(MCAS),这是一种自动安全
功能,可以在飞机失速之前,强行降低机鼻,从而摆脱失速。
波音公司在737 Max 8上导入MCAS,是因为更重、更省油的引擎改变
了737飞机的空气动力学特性,在手动飞行的某些特定情况下可能导
致飞机机鼻拉高。如果飞机出现失速的情况,攻角(angle of attack
;AOA)传感器会提前通知MCAS自动压低机鼻。这是透过飞机尾部的水
平稳定器实现的,这些稳定器由飞机的飞行控制电脑启动。
根据波音公司的说法,MCAS在正常飞行期间不控制飞机,但会在“非
正常”的情况下“改善飞机行为”。“非正常”情况可能是大坡度转
弯,或飞机刚起飞骤然向上攀爬、速度接近失速时。
狮航飞行记录器
根据狮航(Lion Air) Flight 610的飞行记录器的资料显示,机师曾
尝试控制飞机,因为自动MCAS系统在起飞后反复推动飞机的机鼻向下
。埃塞俄比亚航空(Ethiopian Airlines)的飞机在起飞后不久坠毁之前
,机师也报告出现了类似情况。
据说在狮航飞机坠毁后,波音公司向营运737 Max 8的航空公司发布
了一份公告,指导机师如何操控MCAS系统。波音公司还表示正在对
737 Max飞机的MCAS系统进行软件更新,并且已经有程式来“安全处
理因攻角传感器错误资讯引起的不太可能发生之事件”。波音表示,
“机师始终能透过电子或手动调整来介入MCAS的飞行控制”。
稳定器
另外一个问题是,由于电气短路、传感器资料不良或电脑问题等原因
,旧型号飞机的稳定器可能以无法预测的危险方式移动。据说,波音
公司在坠机发生后曾向航空公司发送公告,较早型号的737在出现故
障速度调整和其它稳定器问题时采取的应急程式也适用于MCAS的相关
问题。
该应急程式的主要部份是关闭驾驶舱中央控制台上的两个“稳定器切
断开关”,然后翻开靠近机长和副驾驶膝盖的轮子上的把手。摇动轮
子,机师可以手动调节稳定器,防止飞机抬头或俯冲。
理论
狮航飞机坠毁的一个主要原因是系统从攻角传感器接收到有关飞机角
度的资料是错误的。机身两侧类似叶片的装置用于测量飞机机鼻向上
或向下的程度。初步调查结果显示,飞机驾驶员侧的传感器产生了错
误的资料。
据说在设计737 Max时,波音公司决定每次向MCAS提供两个攻角传感
器之一的资料,至于是哪一个,取决于两个飞行控制电脑中碰巧哪一
个(一个在机长侧,一个副驾驶侧)在工作。这一决定使系统更简单,
但可能使其易于受到单个故障传感器或者不正确资料的影响。
机师训练需再加强
波音更新了飞行控制系统的软件。在狮航飞机坠毁后,美国航空当局
称,波音并未向机师充份解释软件系统的更新。
但在印尼空难之后,波音公司和监管机构已让机师知道了Max新系统
,航空公司也提供了训练课程。
波音公司在新的737上安装了该系统作为“控制策略”的一部份,即
由飞机的飞行控制电脑避开机师直接发出的命令。在狮航飞行中,飞
机上下摇摆可能是因为机师反复试图阻止系统推动飞机机鼻朝下使其
发生致命俯冲。不管发生了什么,机师在飞行大约12分钟后对飞机失
去了控制。
听专家怎么说...
普林斯顿大学(Princeton University)飞行控制系统专家及工程与应
用科学教授Robert Stengel说,目前尚不清楚埃塞俄比亚航空坠毁飞机
的摇摆轨迹是由控制系统的故障造成的,还是机师被其它一些未知的
紧急情况分散注意力后试图手动飞行造成的。
据说是波音和美国联邦航空总署(FAA)认为不需要让机师知道737 Max
机型的飞行控制系统发生了变化,新的引擎尺寸和位置可能导致飞机
在某些条件下失速,但一些软件编码可以自动消除这一风险。
波音及其监管机构之所以这么做,至少有一部份原因是为了降低再训
练机师的成本。这可能使狮航机组人员未能充份了解如何因应似乎导
致坠机的故障:错误的资料错误地显示飞机以危险角度飞行,导致飞
行控制系统反复推动飞机俯冲。
根据波音公司的声明以及对工程师、前波音员工、机师、监管机构和
国会助理的采访,想知道为什么不让机师了解真实情况,可以追溯到
波音公司在七年多前开发737 Max时做出的选择。
如果机师知道这架飞机的机鼻将被MCAS强行拉下,机师会有不同的反
应吗?
来自飞行资料记录仪的资讯显示,在短暂的飞行过程中,狮航飞机机
鼻俯冲超过二十次,机师竭尽全力也难保持飞机水准飞行。如果MCAS
收到错误资料,提示飞机正以可能失速的角度拉升(调查的初步结果
显示正是这个原因),系统会自动将机鼻下推以避免失速。
据称波音公司已公开表示,狮航飞机在坠毁之前的最后一次成功飞行
中,机师也遇到了类似的机鼻俯冲故障,只是情况没有那么严重。他
们按照紧急检查表,关闭稳定器切断开关解决了这个问题。印尼调查
人员发现,机师没有按照检查表进行操作,他们重新打开稳定器的开
关,然后在飞行的剩余时间将其关闭。那次飞行的机师与坠机的机师
不同,最后安全降落了。
之前的737设计
较旧型的737采用另一种方法来解决稳定器的某些问题:拉回操纵杆
,其中一个操纵杆位于机长和副驾驶前面,切断对稳定器的电子控制
,允许机师手动控制它们。
采用MCAS 后,该功能在Max上被禁用——这是机师不太可能知道的另一
个变化。事故发生后,波音公司告诉航空公司,当MCAS被启动时,拉
回控制杆不会阻止所说的稳定器失控,但狮航的飞行看起来就出现了
这种情况。
在调查的初步结果中,由飞行资料记录器的资讯可知,机师试图透过
多种方式将机鼻抬起,因为它俯冲了二十多次。其中包括启动用来控
制飞机尾部稳定器角度的控制杆上开关,当这种尝试不能解决问题时
,下一步就是拉回控制杆。据说没有迹象显示机师试图关闭稳定器切
断开关,而紧急检查表指示他们应该这样做。驾驶舱答录机的调查结
果可以更详细地揭示狮航机师在操作中可能出现的错误(如果有的话)

机师表示,波音公司认为按照现有的紧急情况检查单操作便已足够,
这显然低估了即时因应危机的复杂性。
对于波音公司强调需要机师关闭稳定器切断开关,美国航空
(American Airlines)机师联盟发言人、本身也是737机师的Dennis
Tajer说,“他们是完全正确的:关闭这两个开关将阻止这种异常行
为。”
Tajer并补充说,机师需要知道飞机上有哪些系统,才能在飞行时轻
松因应紧急状况。
你的想法是什么?请与我们分享。
(原文发表于ASPENCORE旗下EDN姐妹媒体Planet Analog,参考连结
:Boeing MAX 8: Technological advances and pilot training;
Jenny Liao编译)
https://www.planetanalog.com/author.asp?section_id=3065&doc_id=565079
ps.
非航空专业媒体翻的,有些词不符常用翻译,可以参考英文原文
稳定器 -> Stabilizer -> 水平尾翼
稳定器切断开关 -> Stabilizer trim cutoff
作者: chocho55 (协办大学士)   2019-03-22 21:28:00
基本是整理一下现有的资训,其实现在有几个重点1. MCAS有其必要性,但是当年运行时决定不需不放入手册的基本资料是什么 ? 原始采样是那来的,后来系统测试时都没有发现会重设吗? 还是有发现但是觉的不重要,这两点差别很大第二点则是狮航机师不知道有此设计所以出事,但是衣航应该是知道,也应该知道这情况下的对应方法为何,是没用到还是用了没效,这点甚为重要,也应该是调查重点
作者: yoshilin (明明可以靠脸吃饭)   2019-03-22 21:36:00
关掉才能正常飞,这不就是异常的系统?
作者: chocho55 (协办大学士)   2019-03-22 21:38:00
当然是有问题,但是大问题还是一般问题就要看有没有解决方法,关掉不是关掉此系统,是关掉此系统控制的水平安定配平,MACS是关不掉的
作者: APC ( 能搞革命 我很快乐 )   2019-03-22 23:33:00
希望调查早点完成
作者: scaredreal (...)   2019-03-23 00:06:00
看来是一个经常发生虚假报错的报警机制 噗
作者: kcut (王道)   2019-03-23 00:08:00
但是 会不会关掉就变成像复兴掉进河那次一样,碰到真的有问题,却关掉,直接再见
作者: Georgemerry (月 酒 歌 词)   2019-03-23 00:32:00
电子工程师... 这不是打电动可以重来 你程式设计到两架飞机因为相似原因栽掉 就是失当
作者: flyiii (海子海)   2019-03-23 01:40:00
如果单一AOA Sensor 判断攻角有问题就介入飞行那BOEING这个罪名可以背到死为止了,妈的...
作者: suzukihiro (慢慢的等待)   2019-03-23 01:43:00
这系统感觉是徒增困扰阿 = =
作者: chocho55 (协办大学士)   2019-03-23 02:39:00
MCAS是必须的,好像也是FAA要求的,不然一但进入高攻角失速情况时,问题会很严重,但是介入的时机跟范围还有影响力度可能比当初设计要高很多
作者: scaredreal (...)   2019-03-23 03:21:00
结果还没有任何人因为高功角受伤 却因为这个MCAS死了超过300人 好棒的设计 出错率不是普通高
作者: court0043 (红色十月)   2019-03-23 07:02:00
就是工程师想法(虽然已怀疑是公関文)。其实就跟名古屋空难一样,机师都已经推杆了,你怎么会去设计用飞机其他的装备overide机师的动作?然后去怪机师没identify出来,在最忙的起降阶段。
作者: chocho55 (协办大学士)   2019-03-23 08:06:00
MAX 的高攻角问题比NG更严重,所以才需要,不然你以为B社闲的荒,还有水平安定面失控检查表是要机师死背在脑中的,所以B社大概认为这样就够了,但是前提是机师要知道这是水平安定面失控的问题才有用
作者: dadadala02 (ff)   2019-03-23 08:44:00
那种情况都火烧屁股了,就像家里失火了还不直接拿灭火器灭火(解自动导航手飞),在那里研究为什么失火。可以简单干脆处理的事情,硬要搞的那么复杂
作者: abyssa1 (abyssa1)   2019-03-23 09:13:00
飞机可能自己抓狂乱飞 结论不是要改善系统而是要加强训练失控应变 好像哪里怪怪的
作者: awayaway (away)   2019-03-23 11:11:00
“印尼调查人员发现,机师没有按照检查表进行操作”?这段是翻错吗?不对~是原文有写错嘛?
作者: ttnakafzcm (燦's)   2019-03-23 11:26:00
Indonesian investigators found, the pilots brokefrom the checklist by flipping the switches backon again before turning them off for the rest ofthe flight.我猜是翻译这段?
作者: court0043 (红色十月)   2019-03-23 12:11:00
早有媒体说那程序有“continuiusly”字眼,机师未必能确认应该用那个程序,所以才说identify本身就是大问题。未必能identify然后说机师不照程序,不是鬼打墙?更何况还有Airspeed unreliable, 试问机师应先处理那一个?
作者: pohsuchen (lazyeight)   2019-03-24 05:57:00
为何不能像空巴一样不能继续抬高攻角而不多事的帮忙推头?
作者: chocho55 (协办大学士)   2019-03-24 10:50:00
这系统功能就是如此,电脑是认为机头攻角已过高才推机头
作者: domago ( )   2019-03-24 14:40:00
速度已经超过250还俯冲 根本是垃圾
作者: Danjor (晴空飞翔)   2019-03-24 17:18:00
楼上是要表达什么?
作者: WRD (旅行是我的神)   2019-03-25 06:34:00
整篇看起来就是波音的错

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