杨超凡的材料世界【31】：波音737MAX的严重问题

阿拉斯加航空公司一架从波特兰国际机场起飞的航班，由于机身上的一个组件从飞机上脱落，机舱突然减压，飞机上留下了一个大洞，惊恐的乘客争相戴上紧急氧气面罩。

该航空公司表示，这架飞往加利福尼亚州安大略省的AS 1282航班已安全返回波特兰，载有171名乘客和6名机组人员。据报道，只有少数人受轻伤。然而，负责调查的国家运输安全委员会主席詹妮弗·霍姆迪在周日的一次简报中表示，减压的力量不防碍乘客手中拔出智能手机，打开驾驶舱门，扯下飞行员的耳机。

周六，美国联邦航空管理局下令停飞所有在机翼后部配备堵盖（door plug）的737 MAX 9飞机。美国国家运输安全委员会（NTSB）发现，阿拉斯加航空公司（Alaska Airlines）航班上的堵盖（door plug）变得不安全，导致飞机在机舱迅速减压时从飞机上坠落。

波音737 MAX 9的堵盖是什么？

737 MAX 9配备了一个额外的应急出口，这是具有某些更高密度座位配置的机型所需要的。阿拉斯加航空公司和联合航空公司等座位较少的航空公司可以选择在此应急出口上安装堵盖。

堵盖由Spirit AeroSystems公司安装，该公司在堪萨斯州的维奇塔为波音737 MAX飞机制造机身，并将完成的机身运送到波音位于华盛顿州伦顿的工厂进行总装。美国国家运输安全委员会表示，堵盖只需四个螺栓和其他硬件即可有效固定。

航空公司发现其他737 MAX 9飞机的堵盖安装不当

美联航周一表示，在检查波音737 MAX 9喷气式飞机的堵盖时发现了安装缺陷，包括螺栓松动。

在美联航确认之前，行业媒体The Air Current首次报道了这一发现，这大大增加了波音公司及其制造飞机机身和安装堵盖的供应商Spirit AeroSystems在这场新生危机中的风险。据《气流报》报道，至少有五架联合航空公司的飞机被发现存在缺陷。

运营该机型的另一家美国主要航空公司阿拉斯加航空公司周一晚些时候表示，在为飞机进行正式检查做准备时，发现了类似的松动。

相比之下，737 MAX 8是两款中型737 MAX机型中应用范围更广的一款。根据Cirium的数据，波音公司已向航空公司客户交付了1039架较小的MAX 8。

因为MAX 8的配置方式不能使其需要更多或更少的紧急出口，所以不需要安另外应急出口或堵盖。这同样适用于等待美国联邦航空局认证的两种MAX变体：最小的737 MAX 7和最大的737 MAX 10。

目前尚不清楚737 MAX 9何时恢复使用

停飞预计将持续至少几天，尽管时间可能会延长。

美国联邦航空局周二表示：“将决定波音737-9 MAX恢复使用的时间表的是飞行公众的安全，而不是速度。”。

波音公司为航空公司提出了一套指示，告诉他们需要做些什么来检查和可能修理受影响飞机的堵盖。然而，美国联邦航空局表示，飞机制造商必须修改这些指示，“因为收到了回应的反馈。”

一旦波音公司提交了修订后的指示，美国联邦航空管理局将在允许航空公司继续操作之前对其进行审查。美国联邦航空局还可以在每架飞机恢复使用前对其进行检查。

该机构周二表示：“每架带堵盖的波音737-9 MAX都将停飞，直到美国联邦航空局发现每架都能安全恢复运行。”。与此同时，亚型航空公司仍在继续取消航班。

波音737-900也有一个堵盖

目前仍在服役的737的旧版本737-900也配备了堵盖。这些喷气式飞机一直制造到2010年代末，似乎没有受到松动螺栓的影响。

但那一代飞机——737NG或“新一代”——并没有MAX飞机那样麻烦的过去。它和它的生产线是在波音公司处于一个完全不同的地方设计的。

波音737 MAX是如何诞生的

波音公司于1967年推出了第一架737，737-100。这架长200米的喷气式飞机代表了第一代飞机，它将成为全球航空机队的主力。

从那以后，737进行了几次大修。

“经典”系列于20世纪80年代首次亮相，包括737-300、-400和-500。在20世纪90年代末和21世纪初，波音公司推出了737NG，该机型于2019年制造并交付给客户。其中许多喷气式飞机对机身、机翼和飞行甲板进行了升级，至今仍在服役。这包括737-600、-700、-800和-900。

2000年代中期，波音公司开始讨论NG的继任者，争论是用全新的机身取代737，还是用现代、更节能的发动机重新改造737。

2010年末，竞争对手空中客车公司宣布了A320neo或“新发动机选项”的计划，这是其单通道喷气式飞机的重新配置版本，是波音和737的主要竞争对手。

空中客车公司发现其新设计满足了巨大的需求，并在2011年巴黎航空展上接受了667架A320neo的订单。

然后，在2011年7月，美国航空公司宣布了260架空客喷气式飞机的订单，其中包括130架A320neo，以及100架波音737NG和100架换新发动机的737，如果波音选择生产的话。

一个月后，波音公司宣布推出737 MAX，该机型将保留NG的大部分设计，但采用全新的发动机。

737 MAX首次亮相并坠毁

737 MAX于2017年3月获得美国联邦航空局的认证，第一架喷气式飞机于5月交付给了客户，总部位于印度尼西亚的马林多航空公司。交付量迅速增加，包括西南航空公司、联合航空公司和美国航空公司在内的全球航空公司都抢着要这款喷气式飞机。

它的吸引力很大一部分在于它与737NG有着共同之处。这意味着飞行员只需进行一些简单的训练，就可以很容易地在NG和MAX之间转换，而不必获得驾驶新型飞机的执照。这使得737的航空公司成本更低，并赋予了它们更大的灵活性。

2018年10月27日，狮航610航班从印度尼西亚雅加达起飞，全球约有230架MAX喷气式飞机投入使用。飞行员很快就开始遇到飞行控制问题，当飞行员努力防止飞机机头向下倾斜时，驾驶舱里的警告灯和指示灯都亮了起来。12分钟后，该航班在雅加达北海岸坠入爪哇海，机上181名乘客和8名机组人员全部遇难。

调查人员很快开始关注波音公司为737 MAX开发的一种飞行控制系统，称为机动特性增强系统（MCAS-Maneuvering Characteristics Augmentation System）。波音公司和美国联邦航空局在坠机几天后发布了适航指令。他们告诉航空公司和飞行员，如果某些迎角传感器出现故障，新型喷气式飞机可能会出现配平稳定器控制问题，并指出了飞行员手册，该手册中有超越飞行控制系统的程序。

该喷气式飞机的交付仍在继续，截至2019年3月10日，全球共有386架MAX喷气式飞机在服役。

当天上午，埃塞俄比亚航空公司302航班从埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴博乐国际机场起飞，飞往肯尼亚内罗毕。飞行员在飞行控制系统反抗他们的输入并试图将飞机指向地面的瞬间报告了飞行控制问题。飞行员按照程序禁用了该系统，并手动重置了飞机配平，但至关重要的是，保持了发动机的全推力。水平稳定器上的空气动力使其无法手动调整配平。不到6分钟，该航班就撞向地面，157名乘客和机组人员全部遇难。

三天之内，全球监管机构下令停飞波音737 MAX，等待对这两次航班发生的事情进行调查。

MCAS与737 MAX坠机事件有什么关系？

机动特性增强系统（MCAS）的设计是为了弥补737 MAX上的发动机比737 NG上的发动机直径大的事实；因此，为了在滑行、起飞和降落过程中清理地面，它必须位于机翼上更靠前、更高的位置。然而，移动发动机导致飞机具有不同的空气动力学特性，表现也不同。例如，在某些情况下，机头可能会向上倾斜。

波音公司设计了MCAS系统，根据需要自动向下推动737MAX的机头，使其像老式喷气式飞机一样操控。它这样做是为了保持飞机的行为与NG类似，并使其能够让FAA和航空公司批准飞行员从NG向MAX的更简单过渡，两架飞机共享一个型号评级。

波音公司在飞行员手册中没有包括MCAS的信息，打算让该系统在后台工作—而且只在飞机可能有失速风险的情况下工作—甚至永远不会被飞行员注意到。

但是有一个缺陷。该系统被设计为仅基于来自一个迎角传感器的输入来激活。如果位于飞机外部的传感器损坏或出现故障，这意味着MCAS可能会不适当地激活。

调查人员在两架坠毁的喷气式飞机上都发现了这种情况。这架飞机的行为违反了直觉，传感器给了飞行员不好的信息。因此，机组人员失去了对喷气式飞机的控制。

737 MAX停飞的原因是什么？

这架飞机停飞了20个月，美国联邦航空管理局批准这架飞机于2020年11月18日再次飞行。

在停飞和各种调查过程中，发现并解决了飞机及其认证的许多相关问题。

由于对波音公司的审查仍在继续，其他问题表明存在质量控制问题。在储存的喷气式飞机中发现了异物碎片，波音公司员工之间的内部电子邮件浮出水面，员工们在邮件中表示，飞机的设计和生产一直不合格。

然而，到2020年12月，监管机构和航空公司认为，已经对各种问题进行了调查和解决，以确保飞机再次安全。随着新冠肺炎疫苗接种于2021年初开始实施，导致旅行需求开始从大流行的低点攀升，737 MAX成为航空公司机队的重要组成部分。在阿拉斯加航空公司本月发生事故之前，该公司一直没有出现任何问题。

现在波音737 MAX的情况如何？

在这起事件之前，自停飞解除以来，737 MAX已被证明是世界各地航空公司可靠而灵活的主力。Cirium的数据显示，这架飞机已经飞行了260多万次商业航班，拥有近5亿个乘客座位。

然而，波音公司因MAX危机而声誉受损。该公司被指控将利润置于工程之上，批评人士称这导致了质量控制松懈和设计仓促。

Spirit AeroSystems公司制造机身并安装堵盖，同样也被指控未能管理其质量。

与此同时，在MAX上还发现了许多其他潜在问题，例如需要检查飞机水平稳定器上的螺栓。

在某种程度上，即使是涉及MAX飞机的最常规事件，当所有商用飞机都经常出现同等的维修问题时，也往往会引起公众的过度关注。

尽管如此，自坠机事件发生以来，波音公司发现自己因其安全做法和记录而备受关注，而目前的事件似乎只会加剧这种审查。

-------完 ------

杨超凡2024.1.25