如何看待波音更新MCAS系统后的新问题研究?

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波音对MCAS的升级更新情况
据《华尔街日报》3月29日报道，埃塞俄比亚航空公司波音737 MAX空难的调查人员得出初步结论，飞机在俯冲到地面前自动启动了预防失速系统（MCAS），该结论与数月前印尼狮航波音737 MAX空难的初步调查结论一致。两起空难的“元凶”-MCAS系统是波音公司开发的自动安全系统，初衷是阻止737MAX客机失速，但在某些异常情况下，该系统可能自动启动，使机头降低，从而导致机头俯冲坠机。
由于波音737MAX8在不到5个月内的时间内发生两次机毁人亡的事故，造成两架飞机上的3百多乘客全部遇难，因此波音737MAX8被全球停飞，美国联邦航空管理局（FAA）责令波音对737MAX8的机动特性增强系统（MCAS）系统的软件逻辑进行整改。
3月27日，波音公布了MCAS的更新方案与飞行员培训计划。其中MCAS更新升级的内容包括：
1、飞行控制系统将比较两个迎角（AOA）传感器的输入。如果在襟翼收起的情况下，迎角传感器的差值在5.5度或5.5度以上，MCAS将不会激活。驾驶舱显示器上的指示将会提醒飞行员。
2、如果在非正常情况下MCAS被激活，它将仅为每个大迎角事件提供一次输入。不会出现在已知或可预见的故障情况下MCAS提供多次输入的情形。
3、MCAS永远不能对水平安定面给出无法让飞行机组人员通过拉回操纵杆进行抵消的指令。飞行员总是能够超越MCAS并手动控制飞机。（引用自波音中国官方声明）同时，波音计划对737 MAX飞行员增加培训内容。
通过上述MCAS的更新方案与飞行员培训计划，波音是否能够实现自我救赎？MCAS给波音飞机造成的安全隐患是否可以完全消除？

御坂美琴LV5

先转一篇专业的文：
MCAS系统可能安装在其他型号飞机上，尤其是对比KC46A加油机上MCAS系统的工作原理，看看波音到底是犯了哪些错误：
美国《空军》杂志近日报道，美空军发言人安•斯蒂芬内克声称，美国空军的KC-46加油机上也配备安装了“机动特性增强系统”（MCAS），该系统可以对比传感器的“两个参数”以决定是否自行调整飞行姿态。但是美国空军表示，KC-46加油机上安装的MCAS系统与737MAX上的MCAS存在显著区别，KC-46具有两个传感器，可以“比较两个读数”。此外，Max 8 飞机的MCAS将自动复位并重新启动，但KC-46的系统如果飞行员操作操纵杆，MCAS则断开。KC-46具有确保飞行员手动输入具有优先权。
KC-46飞机是波音研制生产的一种战略运输机和空中加油机，KC-46基于波音767-2C型号开发，于2014年12月首飞，2019年1月向美国空军交付。因为KC-46的重心可能随着油料的快速外送而发生变化，也有可能需要MCAS系统来自动帮助飞行员调整飞机的姿态，并且KC-46加油机上安装的MCAS系统情况与3月27日737MAX客机升级后的MCAS基本一致，所以KC-46加油机和737MAX客机有可能安装了同款（或相似）的MCAS系统。




KC-46型加油机

从KC-46加油机的研制周期、交付时间以及交付情况等方面分析，KC-46加油机与737MAX飞机安装同款MCAS系统的可能性是存在的，具体理由如下：
1、KC-46加油机的研制周期与MCAS系统的设计时间存在重叠
KC-46加油机于2014年首飞，2015年定型，2019年交付美军，该款飞机的研制时间覆盖了波音申请的MCAS系统相关专利（CN106477055A，详情见下文）及其同族专利的申请时间，比如CN106477055A的美国同族专利US14840483的申请时间为2015年8月，从时间上看，波音完全可以将同样的MCAS系统安装在KC-46加油机和737MAX飞机上。
2、KC-46加油机的交付时间迟于印尼狮航空难的时间
首架KC-46加油机交付美空军的时间为今年1月17日，印尼狮航JT610航班发生坠机空难事故的时间是2018年10月29日，前后相差2个多月的时间，印尼狮航空难后，波音发现737MAX上安装的MCAS系统可能闯下了大祸，在两个多月的时间内，波音完全可以给KC-46加油机的MCAS系统升级打补丁，以弥补MCAS系统的漏洞，这就能够解释KC-46加油机的MCAS系统与升级后的737MAX飞机的防失速系统为何如此高度相似。
3、KC-46加油机的研制进度和交付表现差强人意
据悉，波音研制的KC-46加油机交付美空军的时间一拖再拖，而且KC-46加油机交付美空军后，发生了令人匪夷所思的事情：美军竟然在飞机上发现了波音工人遗留下的工具和其他异物碎片，由于担心这些异物对飞机安全造成潜在威胁，美国空军对该飞机进行了停飞处理。《西雅图时报》获得的一份备忘录指出，波音工人将工具留在飞机内引发了一系列外部物体碎片(FOD)事故，其中八起事故记录在正在生产的飞机上，两起事故记录在交付给美国空军的KC-46加油机上。印尼狮航空难发生后，波音可能在KC-46加油机上紧急安装了MCAS的升级补丁，相关工作必然会对KC-46加油机的研制进度造成较大负面影响，所以波音拖延交付KC-46加油机的部分原因可能与升级MCAS有关。
4、MCAS具有被大众忽视的其他功能
目前主流观点认为：波音在737 MAX飞机上增设MCAS系统的主要原因是为了应对飞机在旧机型基础上更换大推力发动机带来的失速风险。然而，通过研究波音在防失速系统方面的专利技术发展脉络，可以发现波音增设MCAS系统其实还有其他考虑。
首先，对波音于2013年06月申请的失速管理系统专利（CN103514360B）进行分析，该专利涉及指示飞机在飞行期间的潜在失速条件的方法和系统，主要包括如何确定和响应飞机的警报升力系数，如何利用警报升力系数产生指示飞机已经达到潜在失速条件的警报等，另外该专利也提到从飞行员那里获取一些对飞行控制面中的控制权限，用来自动控制飞机改出失速状态的技术，但是失速管理系统获取的这些权限受到较大限制。从这里可以看出，那时的波音在飞机失速管理技术方面的态度还比较保守，没有赋予失速管理系统更大的权限和功能，这样的失速管理系统可能主要出现在737NG等旧机型上。
其次，分析波音于2016年8月新申请的CN106477055A号专利可知，经过3年多的发展，波音对飞机失速管理系统的态度和认识已经发生了重大变化，该专利涉及飞行器失速保护系统（很有可能就是MCAS系统）和方法，当飞机上安装该专利涉及飞行器失速保护系统时，系统可以实时接收飞机攻角、襟翼位置、空速/马赫数、积冰状态、推力、档力位置等飞机状态参数，并根据这些状态参数自动（或根据飞行员手动输入）自动触发和进行失速误用保护逻辑处理、攻角控制法则计算等操作，并向飞机发出纵向命令的方式，自动调整和控制升降舵、稳定翼、推力、扰流板等部件运动。




CN106477055A号专利附图

在CN106477055A号专利的说明书中，该专利对现有失速管理系统（比如上述CN103514360B号专利）的缺陷和不足进行了“批判”，CN106477055A号专利认为现有失速管理系统在防止飞机进入失速状态方面不能使飞机的性能最大化，而飞行员的输入实际上会导致飞行器能量比预期消耗地更快，所以该专利发明涉及的失速自动保护系统拥有优先级别高于飞行员的控制权限，可以自动调整和控制升降舵、稳定翼、推力、扰流板等部件的运动。
通过分析CN106477055A号专利可知，MCAS系统拥有不听飞行员输入指令，并自动控制飞机机头持续下压等权限的原因，不仅仅是为了防止飞机进入失速状态，而且还可以提高当时飞机的性能和减小能耗，而这些满足经济性和节能环保要求的功能，正是现代飞机普遍追求的性能指标，也正是波音新型或改型飞机的重要卖点，所以当时严重低估MCAS系统危险性的波音完全有可能将MCAS系统安装KC-46飞机上，甚至安装在更多型号的波音飞机上。
由此衍生出一个非常重要的问题：除了上述KC-46、737MAX两款飞机，近年来，波音是否还在其推出的新型或改型飞机上（如2014年以来至少已交付中国用户7架747-8飞机、787、777-300ER等）也安装了MCAS系统（或类似系统）？
该问题与中国航空交通安全和广大乘客的生命财产安全息息相关，应该中国民航局的高度重视。为了保证747-8飞机、787、777-300ER等波音飞机的绝对安全，中国民航局不应消极等待狮航、埃航空难的调查结果，应该立即向波音发出正式质询。波音需要向中国民航局披露以下事项：MCAS系统除了自动调整和控制水平安定面，是否还可以控制升降舵、推力、扰流板等气动舵面？737MAX上是否还隐藏有其他类似系统？其他新机型或改型的波音飞机（比如747-8、787、777-300ER等）是否也安装了MCAS系统？波音应详细说明KC-46和737MAX上安装的MCAS的具体情况，并且波音对这些问题答复的真实性应当承担法律责任。
三、737MAX客机在中国重新进行适航认证的工作建议
737MAX出现重大安全事故后，目前事故调查尚未排除飞机设计问题，波音公司正在对飞机有关系统进行更改设计，考虑到当前飞机适航性存在不确定性，3月26日中国已暂停颁发737-8飞机的适航证。
波音公司对飞机系统进行重大升级，以重新表明该飞机的安全性。对于国内来说，需要进行重新的适航审定，通过各种试验，表明该飞机的安全性。适航概念的提出，即是为了满足民用航空安全的需求。适航工作是一切安全工作的源头，也在时刻为民用航空的安全把关。对于未来737MAX机型的重新适航工作，本文提出以下几点不成熟的想法：
1.飞机制造商的正直诚实是获得局方和民众认可的道德底线
在近1年的新闻报道中，有大量的民航飞行员宣称，波音在飞机手册及培训课程中，隐瞒了MACS的功能，导致在飞行中，飞机激活该系统后，飞行员不知如何应对。因此，波音公司不管是在未来的适航审定或者是宣传报道中，都应树立正直诚实的工作态度，认真做好本职工作，才能保证适航工作的安全进行，以及再次获得飞行员及用户的认可。
为了重新获取人们的信任，波音应该吸取教训，确实消除MCAS所有安全隐患，波音还应该及时承认错误，认真做好赔偿和善后工作。
2.波音需要提交全面详细的设计资料
在申请人为表明对适航标准的符合性环节中，符合性方法（MOC）中包含了设计说明（MOC1）、计算和分析（MOC2）等。其中MOC1需说明系统技术方案对于相关适航条款的考虑，包括引用图纸和技术文件等，MOC2需通过气动、性能、载荷、强度和疲劳等软件计算，统计数据分析，系列型号的相似性分析等验证。
在目前的新闻报道中，波音隐藏了飞控系统中失速保护功能的相关说明。本着对飞行员、乘客负责的立场，在重新适航审定工作中，波音应全面公开737MAX机型飞控系统的所有功能，技术细节，软件运行逻辑等，供适航审定代表进行深入及全面的分析。
3.制定合理可行的试验大纲
为充分证明升级后737MAX机型的安全性，在重新适航审定工作中，飞行试验（MOC6）、模拟器试验（MOC8）的试验大纲应从严从全进行设计。特别是对于飞控系统的故障模态飞行试验，更应提出最高的试验审定标准，对于单个故障、组合故障等试验构型，都应进行飞行试验评估。
特别指出的是，虽然飞行试验的风险较高，但是鉴于之前的2次空难及多起事故征候，即使耗费较高的成本进行全面的试验评估，也是很有必要的。
4．不应忽视机组训练等内容的评估工作
根据空难事故后的新闻报道，波音忽视了对于737MAX机型机组训练的工作，极为夸张的是，很多具备驾驶737NG的飞行员，仅通过2小时的IPAD阅读，就开始执飞737MAX。而在IPAD中，也根本没有对MCAS的功能进行描述，造成了后面一些列的事故问题。
所以在本次重新适航审定工作中，应强烈要求对波音提供的机组训练课程，文件，模拟器等进行认真审查。保证之后机组训练的质量。
5.应充分考虑调动国内一切能调动的资源
基于上述对737MAX重新适航审定工作的推测，该工作必将内容复杂，节点众多，难度巨大。
目前我国运输类飞机适航审定工作主要由上海适航审定中心负责，该单位的人员目前还承担着C919适航审定的繁重工作。因此，为了保证工作高标准的完成，应根据需要征召必要数量的临时适航审查代表。这些代表可以从国内民机研制的相关科研单位进行抽调，如中国商飞公司及航空工业一飞院等。
（航空工业发展中心 陆峰 杨敏；
中国飞行试验研究院 张喆）