波音对利润的追逐是不是越界了?
《三联生活周刊》2019年第12期 2019-03-29 09:48:25

过去40年间,波音不断改造着737这一在上世纪60年代首飞的机型,让它飞得更远、更省油。然而谁也没想到,相继两起空难都爆发在这样一个“成熟”飞机的新一代机型上,也给商业航空的未来蒙上了阴影。



折翼的波音737Max

从3月10日埃塞俄比亚航空ET302航班发生空难,到3月13日美国作为最后一个拥有737Max的国家及地区宣布停飞该机型,短短四天之内,58个国家和地区对这一刚刚发布两年的机型下达了禁飞令。这架飞机和它的生产商波音公司,处在了漩涡中央。

埃塞俄比亚航空ET302航班坠机事故现场(图片来自BBC)

埃航空难后,波音公司的股价已经跌去超一成。3月14日,波音公司宣布暂停向航空公司交付737Max飞机。此时,占波音总订单数7成、超过5000架的737Max订单中,刚刚交付了376架(其中两架已坠毁)。

在中国舟山,中国商飞和波音公司合资负责向中国客户交付737Max的交付工厂去年11月底才投入使用,并且还在持续建设中。挪威航空已经开始就停飞造成的损失向波音公司寻求赔偿,该公司CEO称,“我们不应为一种不会被使用的全新飞机承担任何财政负担”。印尼狮航的董事总经理丹尼尔·普图(Daniel Putu)则透露,该公司正计划终止其与波音公司签订的波音737Max8订单⋯⋯

各国宣布停飞波音737 Max,大都基于“安全原因”。

以中国民航局发布的公告为例:“737Max8机型在四个月内连续发生的两起空难,均为新交付不久的波音737-8(即737Max8)飞机,且均发生在起飞阶段,具有一定的相似性,本着对安全隐患零容忍、严控安全风险的管理原则,为确保中国民航飞行安全,3月11日9时,民航局发出通知,要求国内运输航空公司于2019年3月11日18时前暂停波音737-8飞机的商业运行。”

美国联邦航空管理局(FAA)13日发布的紧急禁飞令中也提到,综合飞机残骸中提取到的最新信息以及卫星追踪系统所记录的飞行数据,表明两起坠机事件存在相似之处。

一位国内航空公司安全部门工作人员告诉本刊,民航局的禁航令,传递出来一个信号,“就是民航局更倾向于这起事故是由飞机的原因造成的,而不是机组的原因造成的”。

尽管对埃航的事故调查尚在进行中,但根据获取的黑匣子数据初步判断,该事故与去年2018年10月29日,同样使用737Max机型的印尼狮航610航班在雅加达附近起飞13分钟后失事的过程具有某种相似性。

3月14日,埃塞俄比亚航空公司失事客机波音737Max8的黑匣子送抵法国民航安全调查分析局总部,将在该机构内接受数据分析(图 | 视觉中国)

埃塞俄比亚当地时间3月10日上午8:20,ET302航班得到放行通知,开始在机场滑行,上午8:38飞机起飞,但很快,不正常的情况出现了。根据航空数据网站“flightradar24”上的飞行数据,飞机起飞后经历了反复爬升下降、下降爬升的过程,在高度7000〜8600英尺之间,最大地速到383海里每小时,并最终于起飞5分40秒后失事。

中国航空器拥有者及驾驶员协会(AOPA)飞行专业技术分会会长、资深机长陈建国接受本刊采访时分析称:“通常737在10000英尺以下仪表速度为250海里每小时,即使考虑有一些风速,地面速度也不应该如此之大。”这让他怀疑飞机遇到了空中失控的情况,“现场地面的痕迹,也证明飞机存在高速触地的情况”。

而印尼狮航610航班失事的过程,其中也有一个明显的飞机不断爬升下降的过程。

事后对狮航事故的空难调查证实,事故首先是飞机的迎角感应器出现了故障,导致计算机误认为飞机爬升角度过大,存在失速坠毁的危险,从而触发了当时波音未告知飞行员的一套新的用来配平飞机的系统——MCAS系统,该系统自动调节尾翼上的安定面,使飞机机头不断向下;而飞机正处于爬升阶段,飞行员则不断提拉操纵杆,希望使飞机上升。

陈建国机长向本刊分析称,飞行员并不知道飞机反反复复地配平是基于什么逻辑。此前波音在飞行手册中既没有提及MCAS系统,也未告之该MCAS系统不正常工作时,如何终止或者断开其工作。最终,狮航610航班的飞机在该系统控制下,将飞机尾翼中的安定面配平到使飞机低头的最大角度,而在这个角度,仅靠飞行员使用操纵飞机驾驶杆拉起飞机,已经无法控制俯冲。最后飞机加速向下,几乎成90度高速俯冲坠毁。

在狮航事故后,陈建国写了一篇长文专门分析MCAS系统存在的问题。比如,“飞机上一般都有两个或者更多迎角感应器,为什么每次采集数据只采集一个,一点安全冗余都不留?”另外,“为什么这套系统的权限如此之高,正常情况下配平的角度和次数都应该有所限制,怎么可能让这套系统在如此大的角度上反复配平?换句话说,就因为一个感应器的原因导致飞机坠毁,这个不是太荒谬了吗?”

狮航这起事故发生后10天,美国联邦航空管理局曾对该型号飞机下达紧急适航令,要求波音公司和飞机运营者针对这一新机型上新系统可能出现的问题,修改飞行手册。据上述那位国内航空公司安全部门消息人士告诉本刊,波音自始至终并不认为自己设计的这个系统本身存在致命问题。所谓的补救措施,就是向飞行员讲解了一下MCAS系统的原理,以及一旦遇到系统故障,如何断开该系统。“这个断开也很简单,按道理埃航的飞行员肯定也接受了相关的培训,所以也不知道是哪个环节出了问题。”

不过显而易见的是,这个被称作“打补丁”的行动并没能阻止五个月后悲剧再次发生。据多位消息人士证实,波音原计划3月底为737Max机型进行软件升级,其中就包含对MCAS系统自身逻辑的改进,但很不幸,空难先发生了。

埃塞俄比亚航空公司首席执行官高天德(Tewolde Gebremariam)后来在新闻发布会上称,ET302飞机起飞后不久,“机长宣布操作困难,想要回头”,空管批准机长的返航申请,但随后突然就失去了联系,上午8:44飞机就坠毁了,机上149名乘客与8名机组人员无一生还。

2019年3月10日,肯尼亚内罗毕,坠机乘客家属离开机场信息中心。(图 | 视觉中国)

航空竞争中的赢家

埃航事故后,有航空爱好者在网上批评波音“不思进取好多年”;在知乎上“如何看待波音第10000架波音737下线”这个问题下,则有人评论:“737这种生产了几十年的老机型现在还是在担当主力,只能说现代航空的技术进步相比于那个航空航天的黄金年代来说实在太慢了。”

这种“怒其不争”的说法一度甚嚣尘上。以至于MCAS系统本身,也被一些人质疑“出身有问题”,有航空博主称,“Max系列为了省油,升级了更大的新发动机,但737的起落架太短,只能把发动机在机翼的位置往前往上移,这就造成更大抬头力矩而容易失速,波音就给Max设计了一个会让飞机自动低头的配平系统MCAS”。这种逻辑很容易让人认为MCAS是一个填补缺陷的系统。

资深航空分析师倪路告诉本刊,他看了这些言论有些哭笑不得,“这些技术宅们是追求科技追求疯了吧!”在他看来,并不是每一架客机都能像A380那样展示四引擎、双层客舱那样的“暴力美学”,也不是每一架飞机都能像波音787那样,划着流线型狭长的机翼,顶着“梦想客机”之名登场。737Max有自身显而易见的优点,它是“和当前航空市场匹配度很好的一款飞机”。

2018年11月3日,印尼狮航610航班客机坠海搜救的第6天(图 | 视觉中国)

时间倒回到2010年,当年12月1日空中客车公司率先公布了A320系列飞机的改进型A320neo的研发计划,这款以更换发动机为最主要变化的机型较前一代A320拥有大概10%〜15%的燃油经济性提升。在半年后的巴黎航展上,A320neo斩获667张确认和承诺订单,远超波音。作为一款比波音737晚问世20年的机型,A320是世界上第一款电传控制的飞机,拥有比同代波音737更好的燃油经济性,在油价不断上涨的21世纪颇受航空公司欢迎。空客员工最喜欢讲的故事就是他们白手起家,抢下波音半壁江山的故事。新机型又提升了15%的燃油经济性,是波音无法抗衡的。

2011年8月,波音公布了针对737项目的改进型737Max,改进重点同样是换新型发动机。2011年9月,当时任波音民用飞机集团产品和服务市场副总裁兰迪·廷塞思(Randy Tinseth)在接受国内媒体采访时透露,从2009年开始,波音高层就在犹豫要不要重新设计适应新时代需求的单通道飞机,当时他们计划在2019年到2020年间推出一个全新的飞机设计,替代广受欢迎的737系列。但迫于市场压力,航空公司希望机型改进来得越快越好,最终波音做出了放弃新机型、推出改良机型737Max的决定。波音声明737Max将会比现有的空客A320省油16%,比A320neo省油4%。

美国西雅图伦顿工厂,这里是波音737Max8的诞生地。图为工厂内生产线(图 | 视觉中国)

相比于研发一款新飞机来说,对老款进行改款毫无疑问是风险和成本都更低的选择。倪路对本刊分析称,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,比如此前波音的787系列,就不断超出预期时间,为此不得不向航空公司支付高额违约金。从另一方面说,波音在737项目里累积的经验也确实是实打实的。从最早20世纪60年代的波音737-100、200,到80年代的经典型(Classical)300、400、500,再到下一代(Next Generation)737NG 600、700、800,波音经过三次大的升级,逐渐也形成了特定的航线市场。3000海里左右的中短途航线,牢牢被波音737和空客320占据着。同时,使用改款机型,意味着航空公司不用再专门组建新的机务队伍,相关的维修、培训成本都会低很多。

而且燃油经济性的提高,也意味着航程的增加。以737Max8型客机为例,航程相较于上一代737NG的3000海里增加到3850海里。这恰恰赶上了当前航空市场向二、三线城市分散的趋势,倪路分析说:“此前空客A380停产,就是因为空客和一些航空公司错误地判断了航空业发展的趋势,他们判断航空业会越来越集中到枢纽城市,因为每天机场资源有限、优质的航班时间有限,就需要一架大飞机把这些乘客一起接走。但最终的结果是枢纽机场并没有足够的客源来支撑这种飞机的运营,航空业恰恰是朝着分散化的趋势在发展。因此比如像波音787、空客350这样200多座位的飞机就有利于像成都、深圳这样的次一级枢纽开展跨洋航线;而737Max和320neo,瞄准的是市场更大的中短途航线。”

有国内航空公司员工告诉本刊,对于航空公司,737Max简直是一架好得不能再好的飞机。国航第一次有了可以飞济南—新加坡航线的737;南航很多从乌鲁木齐出发的超过4小时的长航线则不必再经停郑州、西安⋯⋯因为飞机发动机维护是以运转周期(一个起降算一个周期)而非小时数来计算的,对于航空公司来说也可以节约一大块成本。

事实上,波音737Max项目从商业上毫无疑问是成功的。截至今年1月,已有超过5000架订单,占波音客机总订单数的比重稳定保持在70%左右。737Max正在扮演为波音公司贡献现金流的角色,营业利润贡献率接近三成。

没有人想到过,对利润的追逐有没有可能越界了。

复杂系统下的“人机大战”

国内一家航空公司的资深机长、737系列教员叶开(化名)在公司两年前去西雅图接飞机的时候,就敏感地察觉到这种潜在风险。

他当时进到737Max的驾驶舱,感觉和上一代737NG的驾驶舱差别还是挺大的,多了很多先进的显示系统。但是波音和FAA给出的建议都是,“针对737NG型号的驾驶员,换飞737Max只需要理论培训6小时”。所谓理论培训,就是PPT教学,把每个和前代机型有变化的地方讲一遍。“后来中国民航局也参考了这个标准,对航空公司的要求就是6小时理论课。”叶开说。

“说实话,即使我们是负责航空公司内部训练大纲制定的部门,拿到这个还有点打鼓,有别的航空公司的兄弟部门打电话过来问我们怎么搞,我们也说不出来别的,只能说照着民航局的要求来吧。”作为参考,737-300换到NG的时候,因为飞机座位数有变化(737Max和NG座位数是一致的),叶开经过了7天的理论和数次模拟机训练;而另一位飞空客320系列的机长告诉本刊,320的驾驶员换到320neo上,需要一堂理论课和至少一堂模拟机。

这种“史无前例”的仅需6小时理论学习的换机培训,带来的影响之一是,叶开所在的航空公司,直到737Max引入一年后才引入对应的模拟机,而那些听了6个小时PPT培训后的飞行员,来到模拟机里,还是有很多操作表现出来不适应。“这不就说明,此前一年的时间,飞行员都属于拿新飞机练手嘛。”叶开说。

狮航空难后,《纽约时报》在采访了波音公司员工、参与调查的安全专家,以及部分民航飞行员之后得出结论,波音公司出于说服航空公司该系列飞机拥有更低培训成本的考虑,刻意在飞行手册中隐瞒了其737Max系列机型的MCAS系统。而大多数飞行员和航空公司在此次事故前均不知情。

“在研发团队内部,737Max设计的一项基本要求是要尽可能少改变原有设计,从而让美国联邦航空管理局觉得飞行员在原有训练系统上进行培训就好了,而不必在一套全新的模拟器上训练。”飞行机组运营工程分析师里克(Rick Ludtke)说。美国联邦航空管理局最初也认可了波音关于新飞机不需要额外培训的结论。

叶开认同《纽约时报》提供的结论,他说,哪怕国内对于航空安全呈现一种高压式的追求,航空公司也很少会在训练上专门超纲训练。他向本刊透露,或许也是因为波音和FAA对于新飞机过于信任,在引入737Max机型的时候,国内民航局和航空公司或多或少地简化了安全评估和审核手续,“比如说京沪航线上要从737NG换到737Max,按道理要重新评估飞行高度等信息,再交给民航局审批,但因为觉得两架飞机参数过于接近,就会简化很多评估”。

“很难说这样的简化是不是会造成具体的安全隐患,但是波音有可能在展示经济性的同时,向各方传递了错误的信号。”叶开说,埃航出事后,有部分国内的飞行员分析,如果没有传动系统的故障,即使切换到纯手动飞行,也不应该出现坠机这么大的事故。空速不可靠,这是国内这些年训练比较多的科目,因为近些年包括法航447航班空难、韩亚航空214航班着陆坠机还有印尼亚航泗水飞新加坡,机组都遇到过这种情况。

其实,波音原本是非常强调驾驶员技术的一家公司。叶开说,飞行员们喜欢把空客的飞行方式称为“fly by air”,靠电子传动,就像打游戏一样。如果要降落,飞行员就把操纵杆往前推一个角度,飞机就会以一个固定角度来降落,这个中间是没有力回馈的;而波音比较老的飞机都是液压或钢索传动,飞行员需要实打实地去用力推面前的操纵杆,保持在某一个角度,波音的飞行员很喜欢这种有反馈的机械感,真正有“开”飞机的感觉。但是新加的这个MCAS系统是和原有系统的逻辑不一样的,就是飞着飞着,忽然有一个系统不经提示直接介入操作,飞行员就要先判断是哪里出了问题,可能就会造成思维的混乱。

叶开说,除了MCAS系统外,737Max上还有其他已经安装的先进功能未被告知或是不允许使用的情况。比如说737Max上有和777上一样的自动油门功能,但在777的飞行手册上,飞行员在手动驾驶状态可以使用自动油门,而在737Max上就没有提,这主要是为了和以往的737机型遵循相同的操作逻辑,避免飞行员回到737NG上出现不会开老飞机的情况。此外,737Max的引擎安装有和777以及787一样的发动机预热温度监控系统,达到温度可以自动切断,但是根据飞行手册,飞行员应该是遵照检查单,到了预热时间手动关闭引擎,否则属于违规。有些时候,叶开觉得,是不是恰恰因为波音瞻前顾后,想要在各个方面去平衡,才最终暴露出来这些问题。“从飞行员的角度,他要么喜欢一架他什么都不用管的先进的飞机,要么喜欢一架没有任何电子系统的小飞机。你如果去问飞737的飞行员,10个里面肯定有8个都喜欢老款的机型。”

未来的自动驾驶系统是否面临“人机大战”的威胁?叶开凭借自己的驾驶经验觉得,这是可能存在的。但是并不是说自动驾驶系统要真正和人来争夺飞机的控制权,而是一些辅助功能的设计,是否真的考虑到了驾驶员的思维模式。

空难发生后,不少讨论也引入了“复杂系统”这个概念。比如在飞机驾驶中,传感器给自动驾驶提供的指示很难被飞行员及时了解。相比于全自动或全手动,这种需要人机配合的系统,往往具有更大的风险漏洞。

从这个角度,对此前波音设置MCAS却不告知飞行员的做法,叶开觉得似乎也有可以理解的部分。他打了个比方:“波音就像这样一个商人,卖给你了一台特别先进的智能手机,怕你不会用,学起来费劲,所以只教给你打电话、发短信这些基本功能。这样可以让你按照原来的习惯使用手机。只是没想到,因为别的先进功能,手机死机了。”