(1)加高主起落架高度,重新设计发动机位置和进气道角度
笔者把话撂在这儿,波音要是肯花这个钱,我把电脑打成粉吃了。
(2)全面升级SYMD
全面升级SYMD,令其具备跨系统交叉比对数据的能力(详见《解决方案陷阱》一文),并将所有“高迎角”辅助操纵的权限交由SYMD控制,是最终极、最有效的解决方案,可以有效的识别传感器故障,对高迎角操纵品质进行精细改善。而且在波音787和空客全系列飞机都已经在使用类似的技术,在技术上并不存在障碍。。
但笔者把话撂在这儿,波音要是肯花这个钱,我把电脑桌都打成粉吃了。
(3)限制MCAS权限
这是业界讨论比较多的一个解决方案。修改MCAS的配平权限,确保MCAS配平不会超过驾驶杆俯仰操纵权限。该方案看似成本最低,效果最好。但存在两个问题:
第一,收紧配平权限,就意味着MCAS必须提高配平介入的精度。“高迎角操纵品质”并不只受迎角影响,空速、推力、重心、高度、气压、温度、防冰,甚至于MCAS完全没有考虑到的襟缝翼构型,都会参与其中。
而FCC单纯按照迎角阈值控制MCAS,如何确保精度?扩大FCC接收的数据种类?那还不如交给SYMD呢。
第二,在不同的空速、重心、推力和大气环境下,驾驶杆(升降舵)的俯仰权限是不同的。如何确保MCAS在各种条件均不超过驾驶杆权限,波音有两种选择:向保守侧一刀切,或者升级FCC的硬件、软件和数据采集范围。
好吧,那又绕回原点了。
向保守侧一刀切,如何保证高迎角状态的操纵品质?
升级FCC的硬件、软件和数据采集范围?请参照本文上一条。
(4)增设人工阻断设计
早在狮航610空难后,波音就下发了技术通告,辩称机组只需要关闭“安定面配平切断电门”即可阻断MCAS误动作。从理论上讲波音说的并没有错,只是可操作性较差罢了。
除了“安定面配平切断电门”外,还有两种更为有效的阻断途径可供考虑。
第一,通过“驾驶杆切断电门”阻断。
“驾驶杆切断电门”可以阻断任何与驾驶杆移动方向相反的配平指令。但是MCAS沿用了B737NG系列上通过“速度配平”系统动作的设计。而“速度配平”的工作原理(允许配平与驾驶杆方向相背),则注定了其电路必须绕过“驾驶杆切断电门”。
想要把MCAS与“驾驶杆切断电门”交联,势必涉及到硬件设计的改动。波音是否愿意花费这个时间和金钱成本,要打一个大大的问号。
第二,通过主电配平电门阻断。
据波音介绍,MCAS必须在机组松开主电配平电门后5秒开始动作。但只要迎角仍然高于阈值,MCAS可以反复多次被触发。
如果将条件更改为“只要机组使用一次主电配平,则MCAS后续均被抑制”,即可有效防止MCAS的误动作问题。
但如果飞机真的进入复杂的高迎角状态,这一设定会不会导致MCAS介入不足,进而导致飞机失控呢?
理论上讲,是有这个可能的。
但是借用郭德纲的话讲“有辙想去,没辙死去”。有“机组误操作”在前面挡着,摔一万架飞机波音也能把自己择(zhai二声)得干干净净。
(5)监控迎角数据不一致
效仿B737NG飞机“EEC备用方式”故障的系统逻辑,只要两侧数据不一致,则两侧数据均不予采信。
在MCAS现有的硬件和软件基础上,这是一种比较可行的改进方法。但如果波音采取这一解决方案,后续飞行就应当对飞机空速、姿态和推力设置进行限制,以避免进入“高迎角状态”。
写在后面: 任何技术问题首先都是逻辑问题
笔者初读《三体》第一部的时候,看到三体星人用“智子”阻断人类物理学发展的桥段,连着好几天睡不好觉。
等到第二部开篇,看到一个名叫“逻辑”的人物出场,与第一部的“反派”叶文洁在坟地前聊天,笔者坐在马桶上放声大笑——我肿么这么笨!
1974年联合国教科文组织公布七大基础学科名录:数学、逻辑学、天文学和天体物理学、地球科学和空间科学、物理学、化学、生命科学。其中逻辑学位列第二。
逻辑,是跨越技术鸿沟和壁垒的最佳捷径。
但是在我国的公立义务教育中,是没有专门的逻辑课程的。笔者在带飞和教学过程中,痛感很多接受过高等教育的学员,逻辑思维素养差到一塌糊涂。如果让笔者开办一所航校的话,《逻辑学》和《控制论》一定是必修课。
现代航空工程是建立在严谨的数学和逻辑学基础之上的。从这个角度讲,任何技术问题,首先都是逻辑问题。
回到本文的MCAS问题。不论波音如何强调MCAS的系统可靠性,如何狡辩机组可采取而未采取的措施,都无法抹杀其逻辑学上的硬伤:
在非电传飞机上,放任一个辅助操纵系统,在无任何警告的情况,进行超越飞行员权限的操纵。
以单个传感器数据判定飞机状态,并立即采取几乎不可逆的操纵。
工程学上的瑕疵,逻辑学上的灾难!!!
同理,这几天在网络上有很多好事者弹冠相庆——“国产大飞机经此一役,大卖无疑”——也让人作呕!
请允许我再次使用《解决方案陷阱》一文的结尾,作为本文的收笔。
只要机组有拉起机头的主观意愿,失控就是有希望改出的。
但反复出现的失速警告和MCAS配平,很可能动摇了机组带杆增加姿态的判断。以至于MCAS的错误配平最终占据上风,将水平安定面驱动至前止位,导致飞机俯仰失控。
说到底,机组态势感知能力的丧失,对飞机状态的认知错误,才是导致狮航610空难的根本原因。
如果由笔者负责波音的危机公关,我会非常乐见业界对MCAS系统的争议和指责。
因为改进MCAS是成本最低的解决方案。而想要把B737的仪表数据架构推到重来,则无异于设计一款全新的飞机。继续装聋作傻,头痛医头,脚痛医脚,是波音唯一的选择。
反观空客系列飞机,已经初步具备了错误数据的识别和隔离理念,进一步改良架构不存在技术上的障碍。但有波音这样的“猪对手”挡在前面,恐怕空客也未必多有动力投入资源。
反倒是C919和A220这样的后发机型,如果能够在设计之初谨慎规划仪表数据架构,则会给未来的技术升级打下良好的基础。