中国民航局挑战的不是FAA的技术权威而是FAA的公信力

3月10日，埃塞航空ET302航班坠毁。这是继狮航JT610航班坠毁之后，波音737MAX第二次发生重大空难，短短几个月内两次航班坠毁，造成345人遇难。两次空难情况非常类似，引起全社会高度关注。人们纷纷把矛头指向737MAX装备的MCAS系统，认为这一系统就是空难的罪魁祸首。那么这套被称之为机动特性增强系统的到底是个什么东西呢？按照波音公司在737MAX申请适航认证时给出的理由，MCAS是为了抑制上仰倾向而新增的。但是也有人把这套系统描述为一种单纯的防失速系统，用于解决法航447博南拉杆那样的问题。

那么事情到底是不是这么回事呢？我们知道737MAX是在737NG的基础上改进而来的，那么从737NG到737MAX，在气动上都做了那些修改?修改的地方主要包括发动机、翼尖和尾椎，其它地方改动非常小，对气动的影响也非常小。其中发动机的改动最大，翼尖有少许变化，尾椎有所加长。那么737MAX的发动机调整之后，到底发生了什么。首先是发动机推力增大了，LEAP-1B的最大推力28000磅，737NG系列采用的是CFM56-7B发动机，其中推力最大的是27300磅，LEAP-1B要比其高700磅。第二是发动机安装位置向前并向上移动了，导致发动机推力作用点到气动中心点的距离也就是发动机推力在仰俯方向上的力臂长度加长了。第三个是发动机前移后，飞机重心点前移了。这三个因素中前两个在仰俯方向上产生了抬头力矩，第三个因素产生的是低头力矩。两台LEAP-1B的总推力25.424吨，发动机总推力比CFM56-7B高出了0.6356吨，两台LEAP-1B加短舱的总重应在6－7吨，发动机的总推力远超发动机的总重量，影响相对比较大，这两个抬头力矩之和扣除低头力矩后仍然是正的。这个就是737MAX容易出现上仰趋势的根本原因。

当然，在发动机的推力不超过27300磅的大部分范围内，可能都没有什么问题，因为这没超出737NG的设计范围。但是，当推力接近27300磅或超过这一数值时可能就有问题了，此时抬头力矩可能靠飞机自身的气动设计已经不能平衡了，需要动用水平安定面来配平了。此时，飞机的迎角可能已经进入MCAS系统的触发范围了。这也许就能解释狮航和埃航的飞机为什么都是在起飞阶段出的问题，因为只有在这个阶段才需要将发动机推力推到最大推力或接近最大推力的状态。

发动机向前向上移动和发动机推力增大会产生抬头力矩，但这本身并没有什么问题，因为飞机的整机配平会通盘考虑的。但问题是出现抬头力矩之后是如何去平衡的，对于全新设计的飞机来说是没问题的，比如C919，应对上仰力矩的办法多的是，比如修改整机重心，或者修改机翼、平尾的位置等等，都能彻底解决问题。这样做对新飞机是没问题的，因为本身就是全新的没什么包袱。对于上仰趋势问题，其实波音在做风洞试验的时候就已经知道了。但是从737MAX对气动的修改来看，除发动机以外部分的修改不足以平衡抬头力矩。最终是动用水平安定面实现配平的，这个就是MCAS系统出现的主要原因。看来波音给出的解决方案是改动最小的一个方案。这也很容易理解，如果调整机重心、改机翼、改平尾问题倒是能彻底解决，但是这么大动干戈成本就上来了。本来737NG已经有很大销量，成本已经被摊的很低了，如果成本大幅上涨，在同空客的竞争中就会居于下风，而且取证周期也长得多，这些对波音都很不利。要知道波音在给737MAX取证时用的都是补充适航认证，而不是申请型号适航认证，也就是说是按改型机来认证而不是按新型号来认证，这都是为了能够早日推向市场同空客展开竞争。

然后，波音的这套解决方案也会带来新的问题，水平安定面被拿来参与配平，而启动这一工作的MCAS系统冗余不足，引入了新的风险。另外，发动机安装高度提高以后，排气尾流对发动机周围的流场有没有负面影响？这个问题可能很难判断，需要拿到风洞试验数据才可能有比较准确的结论。

总的来说，增加MCAS系统要解决的是737MAX在发动机推力接近最大推力时出现的上仰趋势问题,换句话说MCAS系统就是块技术上的补丁，如果没有上仰趋势问题，它是没必要出现的，737NG上就没这个东西。至于防失速功能只是个副产品而已。但机动特性增强系统这个名字却很能唬人，听上去像是锦上添花的东西而不是亡羊补牢的补丁。对于这样一个设定权限比飞行员还高的系统，波音甚至没有充分告知飞行员，很明显波音不想让人知道737MAX配平出了问题。波音可能希望在飞行员发现问题前就把问题给解决掉，这样就不需要告知飞行员了。但是在波音打这个补丁时又引入了其它的风险，比如：只用了两个仰角传感器，没有足够的冗余，在传感器出故障的时候没能纠错，而是出人意料的强行介入压低机头。而且MCAS系统权限比飞行员还高，飞行员却没有被充分告知如何快速切除MCAS系统。最终在飞机控制权的争夺中，飞控系统成功导致飞机坠毁。

       以上是技术上的分析，下面来谈谈FAA的问题。埃塞航空ET302坠毁之后，FAA完全可以宣布停飞737MAX8的。因为作出停飞决定已经不再是一个纯粹的技术问题了。作出停飞决定也不一定非要等到事故调查结果出来才能作出，因为很多民航事故要花很长时间才能得出详细的调查结果，拖上一两年甚至更久都不稀奇。对于任何一个对旅客生命安全负责的民航管理当局来说，作出停飞决定并不是一件很复杂很艰难的决定。狮航和埃航几个月内两起类似事故都出在737MAX8身上，而且已经造成三百多人遇难的严重后果，仅这两条就足以作出停飞的决定。这也是为什么中国民航局作出停飞决定之后，在埃航事故调查还没正式开始之前，几十个国家会迅速跟进的最根本原因。然而，首先作出停飞决定的不是那几十国家，而是中国。那么，那几十个国家为什么没有先作出停飞决定呢？还不是在等他们眼中的那个权威FAA的决定。然而FAA迟迟没没有作出停飞的决定。这显然是在偏袒波音，是在照顾波音的商业利益。不光FAA没有发出停飞指令，美国运输部部长赵小兰还亲自乘坐737MAX8飞往华盛顿。全世界人民都明白,这是赵部长拿生命为波音和FAA背书啊!最后还是特朗普出手在FAA之前作出了停飞的决定，算是给美国政府挽回了一点颜面。但是这一决定是在几十个国家已经作出停飞决定的大环境下做出的，美国政府的公信力不可避免会受到损失。

中国民航局作出停飞737MAX8的决定时，可能只是出于安全考虑，没有想着去挑战谁，但无意间挑战了FAA的公信力。如果这事件只是FAA没有做出正确决策，那么受损的只是FAA的公信力。但是美国运输部跑出来背书，就把运输部的公信力也搭进去了。如果波音、FAA、美国运输部、美国政府没一个能够及时做出正确的决策，这就已经是国家层面的问题了。在利益和安全两者之间，波音、FAA、美国运输部、美国政府做出的都是什么选择，相信每个人心中都有自己的答案。