波音737 Max— 停飛事件概述

隨著2016年首架737 Max「倫敦精神號」於倫敦起飛至今,737 Max成為波音737家族的第四代新成員,使用原先的B737機身掛載新的更大和更有效的CFM International LEAP-1B引擎,達到比前身更大幅度的省油效率與航程增加,成為波音歷史上銷售最快的機型,已經累計獲得來自全世界92家客戶的4,300多筆訂單。

但隨著2018年10月的印尼獅子航空、2019年3月衣索比亞航空兩起重大空難,737 Max瞬間被拉下了神壇,在今年5月遭全球禁飛,究竟這整起事件是如何演變至今的呢?今天就跟著FTTW小編的腳步,來替大家簡單分享!


截至2016年的統計,波音與空巴兩家公司的市占比差不多為各三分之一,這也代表著一但哪一家公司推出了革新的方案或新機型,勢必會導致另一方的商業傷害,在此氛圍下雙方都盡力在試圖研發創新的設計與改良。

2010年,在為了能快速進入市場的考量下,空巴集團決定以現有的A320為基礎,以小幅改良機體為出發重新打造一架全新的客機,A320-neo油然而生!使用新的CFM International LEAP-X引擎,提供較原本客機減少16%的燃油消耗表現。此一改進也代表新的A320客機將比原本客機的航程增加950公里,或是可以搭載額外的2噸貨物,如此巨大變革的消息也讓波音公司感受到了史無前例的威脅。

來自航空公司追求燃油效率的壓力,迫使波音替B737裝配了新引擎,隨後2011年8月,董事會批准了737 Max項目。波音聲稱737 Max將會比現有的空巴A320省油16%,比A320-neo省油4%,預計航程將會趕上或超越A320-neo。如此誘人的新設計也為波音帶來巨大的商業利益,不過也就是在如此倉促的競爭下,間接導致了8年後的悲劇。接著我們將視角轉向引擎,來看看兩家公司究竟是如何更動他們的設計來達到如此巨大的增益!

由於兩家公司的新機型都是使用舊有的機身直接掛載新引擎的方式,使用這種方式的好處是原先會飛此機型的機師們不需要再重新受訓新機型,可以接近無縫接軌的方式,替航空公司和波音本身省下大量的訓練與設計成本,所以首先讓我們來比較一下原本的A320與B737有何差異。

從圖中可以發現,兩架機身其實在根本上有著很大的不同,也就是「機身離地高度」,而由於新的引擎相比舊的引擎又大了許多,這導致了兩種機型更換了新引擎後引擎與地面的距離也不同,如下圖所示。 

很明顯的,B737若是直接採用原本的方式掛載引擎會使引擎離地面過近,而增加碰撞、吸入異物與空氣流動問題的風險。有鑑於此,波音的工程師們解決方式是將引擎的位置抬高到與機翼皆近齊平的高度。

不過這麼做也帶來了一個副作用,也就是這次事件的最大原因:可容許的最大攻角改變!

B737 MAX比其他B737的發動機更大,推力更強,且發動機吊架更靠前,這導致了飛機增加了一個向上的抬頭力矩,容易在更大推力的起飛時段機頭上仰引發失速。

為了通過FAA認證要求,波音在737 Max上安裝了MCAS系統(或稱” 操控特性增益系統” Maneuvering Characteristics Augmentation System)。當飛機處於陡峭轉彎、低速及襟翼縮回飛行時,它會自動將機頭下壓,而這也正是獅子航空空難公認的最大原因!

數據顯示,獅航失事飛機起飛後曾經有過突然下降的跡象,隨後又有拉升,之後消失在追蹤畫面中。也就是說,飛行員在事故後曾進行過手動調節,但並沒有解除自動控制系統的操控,機組與控制系統周旋抗爭許久,事故最終仍然沒有避免。

歸咎一切起因,不管是航空公司的管理層還是飛行員竟然都不知道飛機上居然還裝了這樣一套系統,大家都以為就是像飛以前的B737一般。因此,飛行員基本沒有為應對可能出現的風險做好準備,沒有經過嚴格訓練的飛行員,在最關鍵的幾分鐘裡處理不當,最終造成飛機墜毀!

但獅子航空事故後,波音仍然堅持737 Max安全無虞,僅向飛行員發佈安全提醒,未有安排全線客機停飛維修。波音原定 2019年1 月為有關自動駕駛系統軟體進行更新,但卻宣佈因技術問題等而推遲至2019年4月,種種的未重視也導致了2019年3月發生了第二起重大失事,實屬遺憾 (衣索比亞航空空難原因尚未查明,但已知機師有根據波音的程序及訓練做處置,還是無法解決問題依然墜機,這也是後面導致很多國家直接禁飛B737 Max的原因)。

一年前,波音公司還是傳統企業數字化轉型的優秀代表,其轉型進展得到業界一致認可。但短短半年時間,B737 MAX客機卻遭遇兩次空難,並且第一次的失事原因已明確為軟體設計缺陷。

之前,波音公司發出的公告並未要求檢查或更換傳感器或飛行控制計算機。更確切地說,波音公司現在正在做的是告訴飛行員如果碰到這樣的情況應該如何操作。正如它的公告所說它在「指導航空公司如何培訓機組人員在現有的條件下處理高攻角傳感器(AOA) 數據錯誤的情況。」

波音的回應內容基本上可以總結為:「回去重新學習!時刻告訴自己該做什麼!」但是這就意味著飛行員要無視儀器顯示的數據和機內警報。Embry-Riddle航空大學航空科學教授Westbrooks稱:「我們多年來一直在談論飛行員手持飛行技術的退化問題。」由於常年依賴自動化飛行系統,飛行機組人員在處理危急情況方面的培訓不夠,更不用說緊急情況。

因此在「自動化」與「手動」之間,我們始終得繼續的去尋找兩者的平衡,更重要的是,如何從這次”商業競爭”的慘痛的經驗下學到教訓,去完善受訓、交接與飛安的問題,把所有這類可以避免的人為錯誤降到最低!希望各位準機師們也能透過這篇簡單介紹獲得一些新的啟發,共勉之!

以上的圖片出處出自下方這個不錯的影片,比起看生硬的事故報告,影片用了簡單的圖解方式來讓大家理解事情原委,提供給大家參考:
https://www.youtube.com/watch?v=H2tuKiiznsY&feature=youtu.be

文獻參考:
https://buzzorange.com/techorange/2019/03/13/boeing-737-issue/

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E4%B8%AD%E5%AE%A2%E8%BD%A6A320neo%E7%B3%BB%E5%88%97#cite_note-13
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B3%A2%E9%9F%B3737_MAX
https://zh.wikipedia.org/wiki/2019%E5%B9%B4%E6%B3%A2%E9%9F%B3737_MAX%E5%81%9C%E9%A3%9E%E4%BA%8B%E4%BB%B6


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