美国联邦航空管理局(FAA)于北京时间2019年3月14日凌晨宣布,暂时停飞由美国航空公司运营或在美国境内运营的波音737MAX飞机。% [& o3 L: d. s; l& J- P; p
k2 ], U% D# J; `' r! }6 c9 V; o波音公司(BA.N)对上述决定表示了支持,并在最新声明中表示,与FAA、美国国家运输安全委员会和运营商沟通后,波音公司支持暂停737MAX的运营。波音公司同时建议FAA暂停全球371架737MAX飞机的运营。6 V) l; W- n2 {* \+ b9 X9 x
3 m6 \. \# y7 e- z; `五个月里的两起空难,让波音公司在公众声誉上遭到了重击。同时,其股价在埃航事件后4个交易日跌去12.04%,市值蒸发278.21亿美元。期间,公司股票日成交量最低1351.41万股,最高3692.26万股,相对于事故前一月内日最高597.1万股成交量,增幅明显。( j- x/ m' v2 s% ]
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737系列不像707飞机那样开启了波音喷气飞机时代,也不像波音787那样采用复合材料机身,创造新的制造理念;更不像波音747那样能垄断市场——波音747保持全世界单机载客量最高纪录达37年,直到空客A380的诞生, X3 E1 g8 l; N1 Q) g: \ J$ t% t
% B& \. g2 T. y( H1 ?7 u+ i波音737家族是波音历史上销售最为稳定的飞机,50多年销量长久不衰。这个系列飞机是波音利润的支柱。在737MAX阴影下,支柱已出现裂缝。( v9 }( v+ h" ~
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空难对波音的直接影响到底几何?截至3月14日,波音公司人士向《财经》记者透露,暂时没有航空公司要求取消订单。但可能的索赔、政治和舆论影响将在后续逐渐发酵。( e, Y( x7 Q4 x
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被疏忽的系统缺陷
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当空客推出推力更大、容纳更多乘客的A320neo系列之时,波音不得不再次改造737系列,被拉长的737MAX系列出现。
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波音737MAX是波音737装配新发动机的衍生机型。2015年12月8日,配备LEAP-1B发动机的首架737MAX飞机下线亮相,2016年1月29日完成首飞。7 J( x5 W9 E V
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马来西亚国家航空与防卫工业有限公司和印尼狮子航空公司联合创立的航空公司——马印航空,在2017年5月接收了首架737MAX飞机。
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为了提升性能,737MAX装配了CFM公司生产LEAP-1B发动机。LEAP同系列中的LEAP-1A发动机确定为A320neo系列的备选发动机。LEAP-1C发动机为中国商飞C919的动力装置。# F3 M4 o( m; ?% D, N4 R
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北京航空航天大学飞机系教授黄俊表示,由于LEAP-1B发动机有更大的涵道比,因而直径更大。737MAX系列是在737NG飞机基础上改装LEAP-1B发动机,在飞机机身、机翼、起落架不变的情况下,为保证发动机有足够的离地高度,提高了发动机安装点。
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' R) }' Y. P8 Z% d' u3 V同济大学航空与力学学院教授沈海军告诉《财经》记者,飞机设计上如果不做大改动,那么其适航周期就会短一些。8 q8 X) E/ G- J. i, q" j
. p: z, G4 k5 U6 V0 N) }1 c0 \# C然而发动机位置的改变使得飞机的俯仰配平性能有所变化,因此波音采用了MCAS系统(机动特性增强系统)来进行补救。
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4 u: |, [ Z% X& _7 ?, Z" }根据波音公司的通告,MCAS系统可以在大坡度转弯增加了载荷因子和襟翼收上后速度接近失速速度时指令安定面往飞机低头方向配平飞机,以增强飞机的俯仰特性。MCAS只在襟翼收上的手动飞行时生效,并且不需要飞行员指令。* B- H9 Q) P5 }+ C0 f) L* R
0 E6 b- ?# q6 ^8 Q- V一旦在飞机迎角(注:飞机轴线和气流的夹角)小于迎角的阈值或者飞行机组指令了安定面配平后此功能会重置。如果当初增大的AOA(高迎角)状况还依旧存在,MCAS系统会依照当前启动时的马赫数重新指令安定面低头配平。. C. s. h. R4 D! h$ w5 W
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资深机长陈建国解释称,此功能和空客的迎角保护功能类似,都是在大迎角时会指令飞机下俯,而飞机因为迎角探测器故障,不能给飞机一个迎角减小的信号造成飞行控制计算机认为没有达到指令的效果,从而进一步指令飞机下俯。最终导致飞机进入一个持续下俯回路。
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系统的缺陷已经是波音为737MAX8埋下的隐患。印尼国家交通安全委员会针对印尼狮航空难发布的初步调查报告中提到,失事客机起飞后不久,迎角探测器出现故障,接收到错误信息后失速预警振杆器而启动,而此时机翼并没有失去升力。3 w' h! P; W0 [$ M: W2 P
, ^& L8 c& ^( A" R" B* H- ~2 x为了维护飞行安全,相关安全措施被自动启动,机头被强压,该过程历时11分钟。飞行员发现问题后,多次手动拉升未果,飞机最终坠毁。
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" ^; B8 M# O$ x' S# s" y2018年10月29日,印度尼西亚狮子航空公司(下称狮航)一架波音737MAX飞机在起飞13分钟后坠毁,机上189人无一幸免。; F$ a' ` g9 {8 P8 G: A
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狮航空难后,FAA在2018年11月8日发布了紧急适航指令。波音公司在紧急适航指令下发前一天向全球运营商发布公告称,737-8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。 T4 e2 o( P' V4 {
8 @+ z8 E t$ i7 i更为致命的是,在交付初期,波音公司并未在飞行手册上告知飞行员737MAX8飞机加装了这个系统,以及这个系统可能存在的缺陷和处理办法。; q* G, b% P) [
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陈建国告诉《财经》记者,狮航空难之前,所有737MAX飞行员都不知道有MCAS系统,飞行手册中并未写。国内大型航空公司执飞737MAX飞机的机长也向《财经》记者证实了这一点。0 e. x0 w+ t! g" {* t, l9 G# y
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陈建国表示,当知道MCAS系统误启动之时,机长完全可以通过切断电门的方式阻断该系统。“这个操作任何一个飞行员只要两三秒钟。”
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对于为何没有对飞行员进行告知和培训,外界有猜测波音公司是否是为了节省成本。黄俊则不认同外界的猜测。; i. H" \' v6 o/ F3 P. O4 y
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他表示,飞机设计上的这种改变对相应人员培训和操作手册更改产生的成本几乎是可以忽略不计的。波音自信地认为没有必要告知,所以才省略了相应的人员培训的操作手册提示。9 Q# A5 Z4 W+ b5 ]+ |9 Y1 C
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波音公司一步步埋下的小隐患,或为2018年10月末的印尼狮航空难埋下了伏笔。当然,狮航空难最终究竟是谁的责任,仍需等待最后的调查报告。
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4 h0 C( R# F9 g7 T0 Y为了解决MCAS系统存在的缺陷,波音公司声明称,在4月底前完成MCAS软件系统的升级。
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中国民航权威技术人士告诉《财经》记者,737MAX系统设计更改了许多,但外形仍是老样子。再先进的系统也有漏洞,在频繁的运行情况下,问题迟早会暴露。
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该权威人士同时补充说,虽然飞行系统在狮航空难后饱受诟病,但是与埃航空难原因是否有关,仍需等待最后调查结果。$ w" g7 z. v% `
; B9 v/ d+ _, t5 T( O年迈的737系列
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虽然相较于之前的系列,737MAX在系统上有了很多提升,但似乎还不够。
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Aermetric是一家航空航天预测维护的公司,空难发生后,该公司已有两位员工被请去参加事故调查,其创始人兼首席执行官Derek Waterman对《财经》记者直言,波音737MAX核心设计还是保持了1960年的水平。与其说波音737MAX有缺陷,不如说是设计过时。如果狮航空难和埃航空难有内在关联,则可能表明1960年的波音737设计已达到它的发展极限。1 {$ M9 b2 ?3 ]9 b/ M
) ?) l" N5 D. _: G2 l波音737家族已经诞生52年。
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2015年12月7日,波音公司第一架737MAX8型号飞机在美国华盛顿州的波音公司伦顿工厂出厂。图/视觉中国! t' c! f; I9 e
% i$ L$ q. {$ g/ D" o" v7 Q, B% U% c1962年,超过3000万名乘客通过波音飞机来往于世界各地,波音公司已成为傲视其他航空公司的巨头。作为当时民航的空中霸主,波音仍有软肋——没有针对短程运输的机型。
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随着相对更近距离的城市间旅客运输量上升,短程喷气式客机早已应运而生。而在短程客机的竞争方面,欧洲抢占了先机。2 W% m8 K2 l& Q5 X% V
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为了维护自己的霸主地位,加入短程客机市场的竞争是波音的必然选择。在上世纪60年代初,对于获得德国汉莎航空公司10架短程客机订单的波音来说,研制一款“客舱宽敞安静、速度适中,并且能够在恶劣条件下飞行”的短程双发客机已经是箭在弦上。
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1964年11月,在时任波音公司产品研发副总裁杰克·斯坦纳(Jack Steiner)的带领下,波音开始了737机型的研究工作。
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波音737定位是一款短程客机,使用范围以中小机场为主,尤其是在当时简陋的跑道起飞、着落。因此,波音737的起落架设计得较短,以满足条件较差的机场可以用简易伸缩梯完成上下客。$ Y4 D" V7 e, L$ S0 N3 m
' Q/ f' Q# ^ T; V( J斯坦纳在波音737项目上遇到了一点麻烦。按照原计划,波音737首款产品是65座-80座的小容量短途客机,但作为启动客户,汉莎航空坚持提高载客量至100座级。$ r& x4 m! V- _' ^1 y& \" I
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此时,被称为“波音747之父”的乔·萨特(Joe Sutter)站了出来。毕业于华盛顿大学航空工程专业的乔·萨特,先后参与了波音377、Dash-80、707、727和737等机型的相关研制工作。8 X3 t' m |4 D9 Y
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当时短程飞机都采用尾吊双发(即在尾部安装两个发动机)设计。而737机体宽度的增加使得这个设计优势荡然无存。萨特创新性地提出将发动机置于机翼下。) ^% D! t$ i3 X2 u) Q
3 R, S, g. l& _经过萨特的改进,满足各方要求的波音737-100飞机诞生。1967年12月15日,波音737-100获得FAA型号合格证,首架波音737-100在当月28日交付给了汉莎航空。
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& m1 z0 y' m. L9 z1 V4 t# e但737-100在市场上还不够受欢迎,只生产了30架。但交付同年,波音推出了机身更长的737-200,大受欢迎。
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在737-200受到市场欢迎的激励下,波音公司先后推出了第二代737-300、737-400和737-500;第三代成员NextGeneration为波音737-600、737-700、737-800和737-900。9 i! }% T. G* G; ?9 P& o7 G
5 v! ^6 F1 `& d这些飞机先后在机翼、机身、驾驶舱技术、发动机等多个方面进行了改进。在起落架方面,基本保持了原有的设计,伏笔也在此埋下。
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波音虽然没有承认起落架设计已经过时,但它却默默地在即将推出的737MAX10飞机上设计了新型摇臂式主起落架。该设计可以使起落架在起飞时能有伸长的摇臂,从而增加主起落架的有效长度。. [- ^% H4 H6 h% C# s$ r: y
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