波音737：隱患或在67年前埋下

李偉

“軍改民”巨大成功

創立于1916年7月的波音公司，在二戰期間為盟軍生產了大量轟炸機，為反法西斯戰爭的勝利作出了重要貢獻。到二戰接近尾聲的1945年，波音高層開始考慮公司在戰后的發展，并提前布局，核心思想是從以生產軍用飛機為主，向軍用機、民用機雙管齊下轉型。在這個過程中，波音公司的兩位高管起到關鍵作用：一位是克萊蒙特·埃格特韋特，他1917年加入波音公司，做過制圖員和機械工程師。1934年威廉·波音退休后，克萊蒙特成為波音公司董事長。另一位是威廉·艾倫，他1925年畢業于哈佛大學法學院，1930年加入波音公司。

1944年，克萊蒙特的搭檔和繼任者菲利普·約翰遜積勞成疾突然病故，波音公司將未來的掌舵人鎖定為更年輕的威廉·艾倫。那個時期，克萊蒙特和威廉聯手作出了公司的絕大部分重要決定。

商用飛機無疑是波音的重點努力方向。明確該做什么之后，接下來就是考慮怎么做。做技術出身的克萊蒙特曾領導波音B-17“空中堡壘”軍用轟炸機的研發與試飛，被稱為“四引擎轟炸機之父”。正因為這樣，波音公司規劃的新型商用飛機，自然而然地采用了大型軍用飛機的設計藍本。從成本和市場角度出發，威廉也支持這種發展方案。

大多數軍用運輸機都按照軍事運輸的需要進行設計。為了提高人員、物資和設備的裝卸效率，機體距地面高度低，起落架較短，這樣登機踏板的坡度也較小，方便車輛進出。另外，位于機身兩側的發動機距地面也較低，方便戰時進行維護。這些設計理念都被波音公司沿用到了民用客機的設計中。

威廉·艾倫之所以支持“軍改民”的客機設計方案，還與當時的航空市場發展情況有很大關系。戰后，全球商用航空市場需求猛增，與之相對應的是，許多國家百廢待興，基礎設施建設緩慢，沒有那么多高標準的大型民用機場可用，航空公司的飛機維護能力也普遍不高。波音客機由于脫胎于軍用飛機的設計，對基礎設施要求較低，需要的跑道較短，易用性佳，便于維護。旅客上下飛機可以不需要機場配備專用登機梯。

1952年，克萊蒙特和威廉說服波音董事會，啟動了707民用客機項目，發展美國第一款跨大西洋的商用噴氣式飛機。波音公司在707項目上總共投入1.85億美元，比公司當時的凈資產還高出3600萬美元。1957年，在KC-135軍用空中加油機的基礎上研制的波音707正式投放市場，這是波音的首款噴氣式商用客機。在波音的推動下，商業飛行從螺旋槳時代進入噴氣式時代。

配備4部發動機的波音707占領了遠程市場，配備3部發動機的波音727占領了中程市場，波音急欲推出雙發動機客機占領中短程市場。設計師采用與707和727相同的機體直徑，在設計和生產上也與707和727共用生產線和機艙模塊，波音737成功面世。

由于契合當時的市場需求，加上沿用軍用飛機設計節省了不少研發成本，波音在商用飛機領域的霸主地位就此確立。但是，波音737在設計上的隱患也于707立項時的1952年埋下。

從20世紀60年代起，波音公司的主要業務由軍用飛機轉向商用飛機。波音737因為可以滿足大部分簡陋機場的需求，成為民航市場上的大贏家，也成為全世界使用最廣泛的中短程窄體客機，累計訂單超過15000架。然而，在波音737風靡全球的時候，沒有人能夠預測客機的動力需求會發展得那么快，發動機的體積也越做越大。1984年，波音737—300勉強裝上了CFM56—3型發動機。到了波音737—600時，配備的CFM56—7型發動機采用直徑1.55米的24葉片寬弦風扇。為了使發動機不過于貼近地面，737—600機體上的發動機位置不得不上移。這惡化了飛機的空氣動力外形，也成為可能引發事故的設計隱患。

錯過第二次機會

在波音737壟斷中短程窄體客機市場數十年后，歐洲空客公司推出了一款與737針鋒相對的產品——A320系列。在2011年6月的巴黎航展上，空客公司獲得730架訂單，總值達720億美元，創造了民用航空業界的新紀錄，遠超波音公司。其中改良機型A320NEO斬獲了667張訂單。

波音公司知道，737系列必須作出改變了。

2011年9月，時任波音民用飛機集團產品和服務市場部副總裁蘭迪·廷塞思透露，波音高層已經猶豫了兩年，考慮要不要重新設計適應新時代需求的窄體客機。當時他們計劃在2019年到2020年間推出一個全新的設計方案，用于替代曾廣受歡迎的737系列。這個新項目的代號為“新一代小飛機”（NSA）。

遺憾的是，一款新飛機在設計、零部件供應鏈和獲取適航證方面存在多種不確定風險，遠不及在成熟機型上進行改動來得高效、實惠。新機型雖然能夠給人耳目一新的感覺，但是在實際運行中，必須考慮人員培訓、維修與維護成本、系統適配度、與整體機隊的配合度等一系列復雜問題。一方面，航空公司希望機型改進越快越好;另一方面，波音公司對新機型的生產體系和產量心里沒底。最終，波音放棄了新機型的設計方案，改為推出改進型737，即737—MAX系列，NSA則胎死腹中。

波音737從定型發展到今天，各項技術參數都十分成熟，牽一發而動全身。因此，737—MAX在空氣動力布局和結構設計等方面并沒有根本性的改動。該系列機型問世后，立即受到全球航空公司的歡迎。換裝新發動機的737—MAX運載能力更強，航程更遠，也更省油，由此成為空客窄體客機的強勁對手。

事實上，737—MAX系列的成功，只是波音面對空客的競爭所作出的一個應激反應。這么做雖然快速形成了相對于空客A320的優勢，成功實施狙擊，但也錯過了消除客機安全隱患的第二次機會。

傳感器致命誤判

那么，波音737系列飛機的安全隱患究竟在哪里呢？737—MAX與其他同級別客機相比，存在起落架短、機身更貼近地面的明顯特征，這是其原始設計決定的。要知道，發動機在機體上的位置不可能無限加高，波音737—MAX系列機型的起落架太短，是導致它難以搭載更大涵道發動機的一道硬傷。

波音737—MAX所采用的LEAP—1B型發動機，其體積比空客飛機采用的發動機要小，動力性能和經濟性都有欠缺，但它的位置仍然高過了機翼。飛機外觀看上去奇怪倒還是小事，關鍵是這樣設計使得飛機在高速飛行時很可能出現自動抬頭的情況。一旦機翼與水平面的仰角過大，飛機就可能突然失速，從而導致墜毀。

對于這一技術隱患，波音的解決方法是推出機動特性增穩系統（MCAS），用電腦軟件進行控制。如果客機出現自動抬頭的情況，那么MCAS就通過機載電腦控制飛機“低頭”，MCAS的判斷依據來自于傳感器，這又制造了新的隱患——傳感器有誤判的可能。波音737—MAX機頭位置的兩個仰角傳感器，其數據是互相獨立的，不會進行交叉檢測，也就是說，其中任何一個傳感器出現大仰角讀數時，都會向機載電腦報告，從而控制飛機“低頭”。

根據目前已知的調查結果，還不能證實埃航和印尼航空的兩起737—MAX8墜毀事故是傳感器失靈導致的。不過已經證實：印尼航空的這架737—MAX8之前被檢測出傳感器故障，并在未確定排除故障的情況下執行了4次飛行任務。兩架飛機墜毀前，都曾出現飛行員難以操控飛機的情況。這說明，在飛行狀態正常的情況下，MCAS可能聽從傳感器的“報告”，強行控制飛機“低頭”。

波音的錯誤還在于，沒有把MCAS的功能作為飛行員換型訓練的一部分，這使得飛行員在手動操作被意外否決時大吃一驚，也難以采用迅捷有效的辦法解除自動控制，實施手動接管。兩起事故中，飛機都是在剛剛起飛后突然出現高度大幅下降，這很有可能是“人機交戰”后飛行員失敗，最終飛機失控墜毀。

編輯：姚志剛? winter-yao@163.com