让737 MAX坠毁的MCAS系统是啥？

仁者见仁

页头图：波音737 MAX 7
MCAS是B737MAX速度配平系统两种工作模式中的一种，另一种是“速度配平”。MCAS设计的目的是“为了加强在高马赫和高迎角条件下的速度稳定性”。MCAS只工作在自动驾驶未衔接的时候，并且优先级高于速度配平。
基于这个背景，我们首先了解下变化的部件
安定面配平切断电门



不知各位有没有注意到，MAX的安定面配平切断电门与NG不一样，在NG飞机上安定面配平电门分为主电配平切断和自动驾驶配平切断；而在MAX飞机上，安定面配平切断电门分为主切断(PRI)和备用切断(B/U)。



并且MAX的这两个切断电门现在是属于串联关系，任意一个电门切断都会导致安定面电马达失电，只能使用手轮配平。（完整图可以查看SSM 27-41）
根据相关消息，JT610的失事可能是由于AOA给了一个错误的迎角，导致FCC认为飞机正处于失速的状态，并启动了MCAS的功能，不断配平安定面使飞机低头，最后造成了坠海。那么我们就要了解MCAS启动的条件是什么。从波音的培训手册可以看到相关介绍





在波音的邮件中也解释了什么是MCAS和为什么会出问题（太长就不贴出来了），但可以总结如下几点：
工作条件
当飞机处于自动驾驶未衔接、且襟翼收上、且机组没有给出安定面配平指令，此时若AOA角度超过门限值时将激活MCAS(该门限值基于空速和高度计算得出)。
信号源
一个航段中只会由一部FCC来提供MCAS功能，到了下一个航段再切换给另一部FCC负责。
工作模式
若飞机的迎角超过基于空速和高度的门限值，MCAS自动启动，FCC输出使飞机低头的安定面配平指令，以高速模式控制安定面，增强俯仰操纵系统。安定面的增量控制限制在2.5°，速率为每秒0.27°。安定面输入量在高马赫数时较小，在低马赫数时较大。
重置条件
飞机的迎角小于迎角阈值或机组给了安定面配平指令则此功能重置。如果增大的AOA状况依旧存在，则MCAS会依照当前的马赫数重新指令安定面低头配平。
超控/中断条件
操纵驾驶杆上的人工主电配平或使用2个安定面配平切断电门。
通过作动驾驶杆能否超控MCAS功能呢？
答案是：不行！
请看下面线路图，摘自SSM 22-13



从图中红线可以看到，当MCAS启动后，配平指令就旁通掉驾驶杆切断电门，直接送到配平限制电门，如此一来机组即使往后猛拉驾驶杆也没法切断MCAS所发出的机头向下配平的信号。
P10板的两个安定面切断电门打到切断位时都能断开送往电马达的电源，此时MCAS自然也无法再工作。此外，主电配平的权限高于自动配平，因此也能超控MCAS。
以下为波音邮件，解释什么是MCAS和为什么出了问题？NG会不会出问题。
A pitch augmentation system function called "Maneuvering Characteristics Augmentation System" (MCAS) is implemented on the 737-8, -9 (MAX) to enhance pitch characteristics with flaps UP and at elevated angles of attack. The MCAS function commands nose down stabilizer to enhance pitch characteristics during steep turns with elevated load factors and during flaps up flight at airspeeds approaching stall. MCAS is activated without pilot input and only operates in manual, flaps up flight. The system is designed to allow the flight crew to use column trim switch or stabilizer aisle stand cutout switches to override MCAS input. The function is commanded by the Flight Control computer using input data from sensors and other airplane systems.
The MCAS function becomes active when the airplane Angle of Attack exceeds a threshold based on airspeed and altitude. Stabilizer incremental commands are limited to 2.5 degrees and are provided at a rate of 0.27 degrees per second. The magnitude of the stabilizer input is lower at high Mach number and greater at low Mach numbers. The function is reset once angle of attack falls below the Angle of Attack threshold or if manual stabilizer commands are provided by the flight crew. If the original elevated AOA condition persists, the MCAS function commands another incremental stabilizer nose down command according to current aircraft Mach number at actuation.
The MCAS function is not incorporated on 737NG airplanes.
简单翻译：
一个被称为“机动特性增强系统”的俯仰增强系统安装在新的737MAX-8 -9 上，用以在襟翼收上和飞机大的迎角时增强俯仰特性。MCAS可以在大坡度转弯增加了载荷因子和襟翼收上后速度接近失速速度时指令安定面往飞机低头方向配平飞机，以增强飞机的俯仰特性。MCAS只在襟翼收上的手动飞行时生效，并且不需要飞行员指令。MCAS系统设计成允许飞行机组使用驾驶盘上的电动配平电门和操纵台上的安定面配平切断电门来超控MCAS的指令。该功能由FCC（飞行控制计算机）使用传感器和其他飞机系统的输入信号来控制。
MCAS功能在飞机迎角超过基于空速和高度的一定的阈值时生效。安定面的增量控制限制在2.5度。速率为每秒0.27度。在高马赫数时，安定面的输入量较小，低马赫数时较大。一旦在飞机迎角小于迎角的阈值或者飞行机组指令了安定面配平后此功能会重置。如果当初的增大的AOA状况还依旧存在，MCAS会依照当前启动时的马赫数重新指令安定面低头配平。
此MCAS功能没有在737NG飞机上安装。
点评：此功能和空客的迎角保护功能类似，都是在大迎角时会指令飞机下俯，而飞机因为迎角探测器故障，不能给飞机一个迎角减小的信号造成飞行控制计算机认为没有达到指令的效果，从而进一步指令飞机下俯。最终导致飞机进入一个持续下俯回路。



观点：

• NG上不会出现MAX空难的问题，因为没有安装MCAS系统。
  
• MCAS功能可以通过安定面配平切断电门来关闭。
  
• MCAS可以通过驾驶盘定面配平电门来超控。
  
• 如果AOA信号问题导致MCAS向错误的方向配平，使用安定面配平失控检查单是可以防止情况进一步恶化。
  

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综合自：
737MAX 机动特性增强系统-MCAS篇_安定面

zhangdeze

广西的那架估计也是这样

chenjiaovds

大哥那个是737 800不是一个系列

Blueferry

那个飞机上没有MCAS系统

vivichild

那个737 800安全记录非常好 而且绝大多数人都做过737 800型 太经典了

vivichild

你在说什么啊。这个是埃航空难后发的文章啊。