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为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

作者:拨开迷雾看世界 发布时间:2019-03-15 09:08:26 来源:民族复兴网 字体:   |    |  

 作为具有50多年历史的波音737系列的最新型号,怎么可能不如只有10年历史的中国商飞设计的新飞机C919?答案是体制原因。很简单,中国商飞是国有股份制企业,这决定了它不会因为资本急于盈利的压力而向安全问题妥协。波音737MAX接连坠毁而被多国停飞,主要原因就是因为波音为了急于应对空客A320neo的竞争,强行继续改进架构陈旧的波音737而造成的。也就是资本在盈利和安全隐患之间,选择了盈利优先。

有些问题的答案可能和直觉相反,而出人意料。

作为具有50多年历史的波音737系列的最新型号,怎么可能不如只有10年历史的中国商飞设计的新飞机C919?

答案是体制原因。

很简单,中国商飞是国有股份制企业,这决定了它不会因为资本急于盈利的压力而向安全问题妥协。

波音737MAX接连坠毁而被多国停飞,主要原因就是因为波音为了急于应对空客A320neo的竞争,强行继续改进架构陈旧的波音737而造成的。

也就是资本在盈利和安全隐患之间,选择了盈利优先。

波音737设计于1964年,1967年首飞,是波音历史上最成功的喷气式客机,在737MAX之前的各种型号总计生产了10000架。

从商业上来看,波音737MAX非常成功。

737MAX在2016 年 1 月 29 日完成首次飞行,2017 年 5 月就开始正式投入商业运营。截止2019年1月,波音737MAX系列飞机已经交付350架,订单数达到5077架。

但是,设计于1964年的波音737有一个最大的问题,就是起落架过短。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

早期的波音737,为了便于在简易机场上下客,前舱门可以打开作为扶梯使用,因此离地间隙很低。

波音一直有研究一款新型客机取代整体架构陈旧的737的想法,但是原本用于替代737的757定位失败,销售不佳,到2005年停产时只生产了1050架。倒是波音对737缝缝补补的各种改进款销售火爆,也就失去了开发新款飞机的动力。

但是后来空中客车公司的A320对波音737形成了巨大的压力,大有后来居上之势。尤其是2010年12月宣布的A320neo项目,采用CFM公司的Leap-1发动机,可大幅提高燃油效率,减少运营成本,大获航空公司欢迎。

波音为避免订单流失,决定不选耗时的新机型开发,而是继续压榨737的潜力。2011年8月,波音正式宣布在737NG基础上升级,研发737 MAX。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

为了大幅提高燃油效率,737MAX也采用了LEAP-1发动机。但是,LEAP-1发动机的风扇直径很大,737的机翼离地面距离很短,就放不下了。

波音的解决方案,一是让CFM公司把发动机直径从78英寸减到66英寸,并把底部拍扁,榨干每一点空间;

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

其次是发动机在机翼的安装位置,尽量往前、往上升高。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

737MAX发动机的离地间隙已经小的不能再小了。

但是这样一来,737MAX的气动性能就受到影响,如此安装的发动机工作时容易产生抬头的力矩,有引起飞行迎角过高而导致失速的隐患。

有人可能要说了,多简单,增加起落架高度不就行了吗?

在一个飞机的各种改型中,机翼、发动机、各种设备都可以更新换代,机身也可以加长或缩短。但是机身直径、基本机构是不能变的,否则工作量就相当于重新设计一个新飞机了。增加起落架长度是一个牵一发而动全身的工程。起落架舱要变大,管线路要重新设计,液压机构等大部件需要重新设计布置......基本就意味着推翻重新设计机身结构了。

所以,不能随意增加起落架高度。

但是容易失速,尤其是在起降状态可是要命的事情。

而竞争的时间压力、资本的盈利要求都不允许波音重新设计737MAX机身结构。

那怎么解决波音737MAX飞机容易导致大迎角飞行失速的隐患呢?

最终没有办法,波音设计师就开发了一套MCAS机动特性增强系统,随时监测飞机迎角,迎角超过了安全界限,就自动压低机头保持10秒钟飞行,然后解除。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

但是这个解决方案简单粗暴,而且没有考虑到传感器失效的问题。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

波音737MAX机头两侧的迎角传感器。

更为恶劣的是,波音在培训中没有主动告知客户这一设置,很可能是为了避免客户知道,737MAX有容易大迎角失速的隐患。

2018年10 月 29 日,印尼狮航JT610航班在离开机场十分钟后坠机,导致189 人罹难,涉事的飞机是交付仅三个月的波音 737 Max。

狮航发布的调查报告称,失事的波音737-MAX8客机出现技术问题,飞机不断自动将机头降低,而飞行员不断尝试将机头抬起,机组直到飞机坠毁都在与控制系统搏斗,但最终发生坠机事故。

2018年11月22日,印尼发布失事飞机黑匣子数据解码。

【飞机在最后6分多钟里,低头(俯冲)和抬头(爬升)的操纵信号不断交替出现达25次之多,间隔往往只有几秒。而且低头的操纵信号都是自动操纵系统发出,抬头的操纵信号则是手工发出。很可能是迎角传感器的错误信号让MCAS判定飞机有失速危险,从而发出低头操纵信号。而飞行员发现飞机不正常俯冲后,手动发出抬头操纵信号。但MCAS再次发出低头信号……】

事故分析表明,737MAX的迎角传感器故障,导致MCAS系统误以为飞机迎角过大,于是自动下压机头,导致飞机坠毁。

印尼事故调查小组表示,调阅失事客机飞行记录时发现,该机此前曾发生4次两侧迎角传感器及空速表故障问题。失事前一天的一次飞行中,该机两侧迎角传感器相差达20度,一度影响飞行安全,所幸飞行员成功控制住飞机,安全降落。

印尼认为,MCAS系统触发后,系统越过飞行员直接操控飞机向下俯冲,也没有明显的显示或者语音警告,而且波音的培训中从未提及此项功能。

另外,检测迎角依靠机头两侧的迎角传感器,但是软件设计没有考虑传感器故障的问题。传感器信号不一致时,系统并没有排除故障功能,而是倾向于使用最极端的数据下压机头,导致飞机进入死亡俯冲。

波音公司则断然否认波音737MAX设计有问题,认为是印尼狮航疏于维护迎角传感器造成了故障,并指控狮航的维护和安全记录不佳。

狮航是波音737MAX第一个客户,购买了 201 架 737 Max,目前仍有价值 220 亿美元的 190 架客机待交付。

针对波音公司把事故责任归咎于航空公司,狮航非常愤怒,正在考虑取消狮航与波音公司剩余订单。

波音消极对待推诿责任

印尼狮航空难之后,波音公司只是向全球737MAX机型的运营商发布了一个公告,警告该系列飞机的飞行控制系统存在读数输出错误的问题,可能会导致飞机自行大角度俯冲并坠落。声明称,飞机俯冲的问题只会在手动飞行时发生;如果迎角传感器数据错误,会导致飞机控制杆下推10秒。

波音公司表示,发出这一份安全公告只是为了强调其现有操作程序,而不是意味着飞机设计有问题。

对此,美国联邦航空管理局表示,“迎角传感器错误的输出数据,可能会使水平稳定器向下倾斜飞机机头,使飞机难以控制”。要求相关运营商依照波音公司的公告执行操作,修改飞行手册。

事故隐患就此遭掩饰。

波音将为自己的傲慢渎职付出代价

2019年3月10日,埃塞俄比亚的一架波音737MAX坠毁了,这是一架交付仅仅5个月的新飞机。还是同样的情形:飞机起飞后反反复复爬升下降,最后坠毁。

尽管损失巨大,中国民航局还是果断停飞了所以737MAX8飞机。

而波音错过了5个月的改错时间,什么也没有做,至今仍然纠结在宣布全球停飞将造成的巨大损失,迟迟不愿意认错。

埃航事故一发生,中国民航总局冒着停飞的巨大损失,果断下令中国所有97架波音737MAX8停飞。

这也是体制原因。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

【据李健介绍,在作出该决定前,中国民航局已与波音公司及美国联邦航空局进行了沟通。由于美方一直很难下定决心,民航局只得率先做出停飞该机型的决定并致函告知美方,同时表示希望美方可尽快重新确认保障波音737-8飞行安全的有关措施。一旦问题可以解决,再重新恢复该机型的商业飞行。
但据李健判断,波音737-8的问题目前很难解决:“波音737-8机型出现的问题目前只有在自动驾驶状态可以解决,人工驾驶状态则来不及,再接自动驾驶也接不上。技术上有一些办法,但不能根本解决。”】

在自动驾驶状态,因为可以通过系统自动配平不使飞机进入威胁状态,MCAS不工作。而在人工驾驶状态,很可能是737MAX比较容易进入失速的危险状态,波音才让MCAS强行工作

也就是说,很可能因为强行安装大直径发动机导致737MAX容易进入失速状态,这种硬件不行软件凑合造成的安全隐患无法可靠解决。

这将直接威胁到波音5000架737MAX订单的命运。对此,波音和美国联邦航空管理局出奇的一致。

波音公司3月12日在一份最新声明中仍坚称其“对737 MAX 的安全性充满信心”,还表示“根据现有的信息,我们没有任何依据向运营商发布新的指导”。

美国联邦航空管理局向全世界宣称:737MA仍然符合适航要求。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

联邦航空管理局(FAA)在通告中称,“外部报道称,埃塞俄比亚航空航空事故,与2018年10月29日狮子航空610航班事故具有相似性。但目前调查才刚开始,目前我们尚未得到任何数据,以得出任何结论或采取行动。”

全球52个国家已经对737MAX宣布禁航令。刚刚,宣称不会禁飞MAX的加拿大也终于发布禁飞令了。现在似乎只有美国人民可以继续自由享受737MAX。

5000架飞机的利益太大了!这也是制度原因。

很可能,某些大型产业还是中国的体制好,比如航天和高铁。中国航天正在稳扎稳打,载人飞船、空间站按部就班进行。

而美国自从航天飞机项目失败后,美国的军工巨头们不思进取,满足于从俄罗斯购买火箭发动机和载人飞船,照样可以赚钱,而下一代空间站也迟迟没有动静。幸亏有了一个马斯克的SpaceX。但马斯克的公司迟迟不能盈利,面对资本的压力马斯克不得不以吹嘘移民火星的大泡泡争取更多的时间。在这种体制下,马斯克的几个公司随时可能被资本抛弃而导致破产。

中国的飞机。支线喷气客机ARJ21从2002年立项,2008年首飞,而到了2016年才正式开始商业运营。14年磨一剑,还在持续改进。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

下达737MAX禁飞令的民航副局长李健(右)在黑龙江乘坐ARJ21

干线喷气客机C919,2008年启动,2017年才首飞,还将继续试飞几年。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

已经有三架C919进行试飞,还将生产两架加入试飞。不急不躁,没有资本的压力。什么时候合格,什么时候才进入市场。

这就是中国大飞机安全的保障。

附文:大飞机C919凭什么和波音空客竞争

民用航空是完全开放、自由竞争的市场,面对同级别成熟的波音737和空客A320,航空公司凭什么要买中国的C919飞机?

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

C919是和波音737、空客A320同一级别的飞机:单通道干线飞机。之所以先造这一等级的大飞机,是因为需求量最大,中国民航70%的飞机都是这一级。预计未来20年,中国需要3500架这样的飞机。

C919的市场时机和运十的时代已经完全不同了。

“造不如买”的短见,让与空客差不多同时起步的中国大飞机下马,毁了中国的整个民机工业,造成了整个产业链、技术和人才的断层。

C919必须和世界最先进的飞机竞争,因此不能追求国产化率,必须采用最先进、最成熟的设备,首先确保商业上的成功。

举个例子来说,C919的铆钉全部是进口的。难道中国连铆钉都做不了吗?不是的,是因为中国的铆钉一致性不够,公差大。原因是过去没有这么高的要求,没有需求自然没有动力去改进。

但是随着中国自己的民机工业起来了,必将而且已经带动了国产大飞机产业链的发展。

重点在这里:在保证安全性的前提下,C919在最重要的四个要素:气动布局、机体结构、动力装置、机载系统上,都比波音737、空客A320要先进。

1. 气动布局

首先,我们注意看一下机头,A320和737的机头以风挡玻璃为界分成两个不同的弧线,而C919的机头整体就是一个漂亮的弧线。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

这是因为C919采用了4块流线型曲面大玻璃,而A320和737采用了传统的6块平面玻璃。对比图看一下:

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

C919大视野大眼睛对比737的小眯缝眼。

C919不但有大视野,而且阻力小。为什么波音和空客都不能改呢?因为C919的曲面玻璃是承载式风挡,强度高,能传递载荷。如果波音和空客要改,等于强度和气动阻力要重新设计验证,工作量太大。这就是后发优势。

其次,C919采用了超临界机翼和翼稍小翼。当时做了1000多个设计方案,利用中国超级计算机的优势(中国超级计算机包揽世界前两位好多年,刚刚才被美国扳回一局),算出最优的4个方案做风洞试验,最后才优选出来,大大降低了阻力。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

另外,A320比波音737的客舱宽了16公分,而C919又比A320宽了5公分。因此,C919的舒适性是最好的。

虽然机身更宽加大了阻力,但是优秀的气动设计使得C919的综合阻力最小。

2. 机体结构

C919采用了11.5%的复合材料,稍高于737和A320,但是C919还大量使用了第三代铝锂合金,这种材料相比常规材料可以减重7%。

3. 动力装置

在设计C919的时候,波音737和空客A320都是采用的成熟的CFM56发动机。CFM公司是美国GE和法国斯奈克玛公司的合资公司,基本垄断了这一级别的发动机。

C919选择了CFM的下一代发动机LEAP,否则等C919能量产的时候肯定落后了。果然,现在最新的波音737Max和空客A320neo也都采用了这款新发动机。

LEAP-1A为A320neo适配,LEAP-1B为737Max适配,LEAP-1C为C919适配。由于C919设计时就和CFM共同做适配,做到了发动机吊挂一体化设计,能额外减阻2%。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

而波音737设计时机翼和地面距离太小,没有办法安装尺寸较大的发动机,所以波音737-MAX的LEAP-1B不得不瘦身,无论是尺寸还是推力,都比C919和A320-NEO的LEAP发动机小。

4. 机载系统

波音737至今都没有使用电传操纵系统,仍然是老式的钢索+液压助利,比较费力。空客A320是世界上首款采用电传操纵系统的民用飞机,而C919则是在单通道客机中首次采用了三轴电传操纵系统,同时采用了最新综合航电系统。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

看上面是波音最新型号的737MAX的座舱,换了4块大显示屏。仍然采用巨大的驾驶杆,因为它仍然是机械+液压操纵的,需要体力。

对比一下C919先进的驾驶舱:

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

波音737是50年前设计的飞机,空客A320是30年前,虽然历经修改和升级,但是主体的气动设计和操控设计都无法有大的变化,否则不如重新设计全新的型号了。

A320相比波音737后来居上,就是后发优势;而C919性能超越前两者,也是后发优势。

为什么中国C919可能比波音737MAX更安全?

C919是一架非常漂亮的飞机。

对航空公司来说,C919优异的设计具有燃油效率高、运营成本低的优势;

对飞行员来说,C919座舱先进视野好,操纵起来更加得心应手;

对乘客来说,C919客舱大,舒适性更好。

这就是C919的竞争优势。

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