波音737：隐患或在67年前埋下

李伟

“军改民”巨大成功

创立于1916年7月的波音公司，在二战期间为盟军生产了大量轰炸机，为反法西斯战争的胜利作出了重要贡献。到二战接近尾声的1945年，波音高层开始考虑公司在战后的发展，并提前布局，核心思想是从以生产军用飞机为主，向军用机、民用机双管齐下转型。在这个过程中，波音公司的两位高管起到关键作用：一位是克莱蒙特·埃格特韦特，他1917年加入波音公司，做过制图员和机械工程师。1934年威廉·波音退休后，克莱蒙特成为波音公司董事长。另一位是威廉·艾伦，他1925年毕业于哈佛大学法学院，1930年加入波音公司。

1944年，克莱蒙特的搭档和继任者菲利普·约翰逊积劳成疾突然病故，波音公司将未来的掌舵人锁定为更年轻的威廉·艾伦。那个时期，克莱蒙特和威廉联手作出了公司的绝大部分重要决定。

商用飞机无疑是波音的重点努力方向。明确该做什么之后，接下来就是考虑怎么做。做技术出身的克莱蒙特曾领导波音B-17“空中堡垒”军用轰炸机的研发与试飞，被称为“四引擎轰炸机之父”。正因为这样，波音公司规划的新型商用飞机，自然而然地采用了大型军用飞机的设计蓝本。从成本和市场角度出发，威廉也支持这种发展方案。

大多数军用运输机都按照军事运输的需要進行设计。为了提高人员、物资和设备的装卸效率，机体距地面高度低，起落架较短，这样登机踏板的坡度也较小，方便车辆进出。另外，位于机身两侧的发动机距地面也较低，方便战时进行维护。这些设计理念都被波音公司沿用到了民用客机的设计中。

威廉·艾伦之所以支持“军改民”的客机设计方案，还与当时的航空市场发展情况有很大关系。战后，全球商用航空市场需求猛增，与之相对应的是，许多国家百废待兴，基础设施建设缓慢，没有那么多高标准的大型民用机场可用，航空公司的飞机维护能力也普遍不高。波音客机由于脱胎于军用飞机的设计，对基础设施要求较低，需要的跑道较短，易用性佳，便于维护。旅客上下飞机可以不需要机场配备专用登机梯。

1952年，克莱蒙特和威廉说服波音董事会，启动了707民用客机项目，发展美国第一款跨大西洋的商用喷气式飞机。波音公司在707项目上总共投入1.85亿美元，比公司当时的净资产还高出3600万美元。1957年，在KC-135军用空中加油机的基础上研制的波音707正式投放市场，这是波音的首款喷气式商用客机。在波音的推动下，商业飞行从螺旋桨时代进入喷气式时代。

配备4部发动机的波音707占领了远程市场，配备3部发动机的波音727占领了中程市场，波音急欲推出双发动机客机占领中短程市场。设计师采用与707和727相同的机体直径，在设计和生产上也与707和727共用生产线和机舱模块，波音737成功面世。

由于契合当时的市场需求，加上沿用军用飞机设计节省了不少研发成本，波音在商用飞机领域的霸主地位就此确立。但是，波音737在设计上的隐患也于707立项时的1952年埋下。

从20世纪60年代起，波音公司的主要业务由军用飞机转向商用飞机。波音737因为可以满足大部分简陋机场的需求，成为民航市场上的大赢家，也成为全世界使用最广泛的中短程窄体客机，累计订单超过15000架。然而，在波音737风靡全球的时候，没有人能够预测客机的动力需求会发展得那么快，发动机的体积也越做越大。1984年，波音737—300勉强装上了CFM56—3型发动机。到了波音737—600时，配备的CFM56—7型发动机采用直径1.55米的24叶片宽弦风扇。为了使发动机不过于贴近地面，737—600机体上的发动机位置不得不上移。这恶化了飞机的空气动力外形，也成为可能引发事故的设计隐患。

错过第二次机会

在波音737垄断中短程窄体客机市场数十年后，欧洲空客公司推出了一款与737针锋相对的产品——A320系列。在2011年6月的巴黎航展上，空客公司获得730架订单，总值达720亿美元，创造了民用航空业界的新纪录，远超波音公司。其中改良机型A320NEO斩获了667张订单。

波音公司知道，737系列必须作出改变了。

2011年9月，时任波音民用飞机集团产品和服务市场部副总裁兰迪·廷塞思透露，波音高层已经犹豫了两年，考虑要不要重新设计适应新时代需求的窄体客机。当时他们计划在2019年到2020年间推出一个全新的设计方案，用于替代曾广受欢迎的737系列。这个新项目的代号为“新一代小飞机”（NSA）。

遗憾的是，一款新飞机在设计、零部件供应链和获取适航证方面存在多种不确定风险，远不及在成熟机型上进行改动来得高效、实惠。新机型虽然能够给人耳目一新的感觉，但是在实际运行中，必须考虑人员培训、维修与维护成本、系统适配度、与整体机队的配合度等一系列复杂问题。一方面，航空公司希望机型改进越快越好;另一方面，波音公司对新机型的生产体系和产量心里没底。最终，波音放弃了新机型的设计方案，改为推出改进型737，即737—MAX系列，NSA则胎死腹中。

波音737从定型发展到今天，各项技术参数都十分成熟，牵一发而动全身。因此，737—MAX在空气动力布局和结构设计等方面并没有根本性的改动。该系列机型问世后，立即受到全球航空公司的欢迎。换装新发动机的737—MAX运载能力更强，航程更远，也更省油，由此成为空客窄体客机的强劲对手。

事实上，737—MAX系列的成功，只是波音面对空客的竞争所作出的一个应激反应。这么做虽然快速形成了相对于空客A320的优势，成功实施狙击，但也错过了消除客机安全隐患的第二次机会。

传感器致命误判

那么，波音737系列飞机的安全隐患究竟在哪里呢？737—MAX与其他同级别客机相比，存在起落架短、机身更贴近地面的明显特征，这是其原始设计决定的。要知道，发动机在机体上的位置不可能无限加高，波音737—MAX系列机型的起落架太短，是导致它难以搭载更大涵道发动机的一道硬伤。

波音737—MAX所采用的LEAP—1B型发动机，其体积比空客飞机采用的发动机要小，动力性能和经济性都有欠缺，但它的位置仍然高过了机翼。飞机外观看上去奇怪倒还是小事，关键是这样设计使得飞机在高速飞行时很可能出现自动抬头的情况。一旦机翼与水平面的仰角过大，飞机就可能突然失速，从而导致坠毁。

对于这一技术隐患，波音的解决方法是推出机动特性增稳系统（MCAS），用电脑软件进行控制。如果客机出现自动抬头的情况，那么MCAS就通过机载电脑控制飞机“低头”，MCAS的判断依据来自于传感器，这又制造了新的隐患——传感器有误判的可能。波音737—MAX机头位置的两个仰角传感器，其数据是互相独立的，不会进行交叉检测，也就是说，其中任何一个传感器出现大仰角读数时，都会向机载电脑报告，从而控制飞机“低头”。

根据目前已知的调查结果，还不能证实埃航和印尼航空的两起737—MAX8坠毁事故是传感器失灵导致的。不过已经证实：印尼航空的这架737—MAX8之前被检测出传感器故障，并在未确定排除故障的情况下执行了4次飞行任务。两架飞机坠毁前，都曾出现飞行员难以操控飞机的情况。这说明，在飞行状态正常的情况下，MCAS可能听从传感器的“报告”，强行控制飞机“低头”。

波音的错误还在于，没有把MCAS的功能作为飞行员换型训练的一部分，这使得飞行员在手动操作被意外否决时大吃一惊，也难以采用迅捷有效的办法解除自动控制，实施手动接管。两起事故中，飞机都是在刚刚起飞后突然出现高度大幅下降，这很有可能是“人机交战”后飞行员失败，最终飞机失控坠毁。

编辑：姚志刚  winter-yao@163.com