波音737M8,737M9,到底有什么硬伤,才加装了MCAS系统,不加会怎么样?

太阳最红--镶黄旗骁将


MCAS系统

机动特性增强系统(英语:MCAS, Maneuvering Characteristics Augmentation System)是波音公司737 MAX客机及KC-46空中加油机独有的一个自动化系统,旨在防止在起飞爬升、襟翼缩回或低速飞行等特定状况时引发失速。 MCAS使用单一迎角传感器数据,搭配空速、飞行高度等数据来判断飞机是否即将进入失速状态,然后通过调整机尾安定面配平强制将机头下压。


LEAP-1B发动

CFM国际LEAP发动机为一高涵道比的涡扇发动机。此一型发动机目前正由美法合资的CFM国际公司所研发,使用于空中客车A320neo、波音737MAX与中国商飞C919之上。

波音737 MAX采用的LEAP-1B发动机比其他737的发动机更大,推力更强,且发动机吊架更靠前,这导致了飞机增加了一个向上的抬头力矩,容易在更大推力的起飞时段机头上仰引发失速。

为了通过FAA适航认证要求,波音参考波音KC-46军用加油机的设计经验在737 MAX上安装了MCAS系统。当飞机处于陡峭转弯、低速及襟翼缩回飞行时,它会自动将机头下压。当飞机迎角超过取决于空速和高度的限制时,系统会在不通知机组的情况下启动。MCAS系统设计允许机组使用驾驶盘上的电动配平电门和操纵台上的安定面配平切断电门来阻断MCAS的指令。

MCAS的操作

与之前军用加油机MCAS系统不同,波音KC-46原先MCAS系统依靠多个传感器的输入数据才能激活,且仅有有限的动力来下压飞机的机头。737 MAX机型MCAS系统则仅靠一个迎角传感器数据即可激活,故该系统对安装在飞机外部的迎角传感器的故障很敏感 ;而且波音假设MCAS系统被异常激活情况下,机组人员能在几秒之内予以妥善处理。

配备MCAS的飞机事故

截止2019年,有两架配备MCAS系统的波音737 MAX坠毁:狮子航空610号班机,以及五个月后的埃塞俄比亚航空302号班机,共造成346人罹难。

对狮子航空610号班机的初步调查结果表明,MCAS可能收到了错误的迎角传感器数据并导致失控。MCAS系统的故障“现在被视为两个事故的潜在原因”。并且,波音公司及FAA在印度尼西亚狮子航空610号班机坠毁后向所有波音737 MAX操作者推荐的MCAS系统故障情况下紧急应对措施并不具充分的有效性。


海浪同学


737m8相比其他737换了更大的发动机,导致推力和重心改变,使机头有上抬趋势,实际上这并不是个多严重的问题,很多飞机都有机头向上或向下的现象,这只能算特点,不能算问题,就像有的高档车方向盘很稳,有的廉价车方向盘漂一样,这个特点也不会导致事故,只要培训好飞行员,让他们明白飞机有这个特点就行了。

但是,培训飞行员非常复杂,有很多部门监管,不能马虎,一套培训下来,飞行员好几个月不能开飞机,航空公司还得照常发工资,这肯定航空公司不乐意。

能不能少培训会?(不培训是不可能的,毕竟是新机型),能,让新型号和旧版737操作特点接近就行了,这样旧737飞行员经过很少的培训就能熟练的开新737了

但发动机布局就那样,怎么让他们的特点一样?现在可是电子时代,让计算机处理就行了,这点小问题对现代飞行控制系统是小菜一碟,毫无压力

但是


时光之心15


前段时间非洲埃航的波音737M8机型的无故坠毁,让全世界在一夜之间对这款史上最成功的机型的认识转变成为了史上最要命的机型,特别是半年前印尼狮航同款机型的坠毁,让大家对于这一代机型上新加装的MCAS系统的安全与可靠性产生了很大的怀疑,那这一代B737为什么要安装MCAS系统呢?


首先MCAS系统的中文意思是“机动特性增强系统”简单来说就是防止客机失速的。而波音737客机作为史上最成功的客机,至于为什么要加装这套系统就要从B737客机的历史说起了。从1967年第一架B737客机交付德国汉莎航空公司距今,已经发展到第四代MAX机型,产量更是超过1万架。对于很多国家和航空公司来说B737客机和A320客机是其整个国家国内航线的支柱机型,所以这不光是B737的荣耀也是B737的使命。现在回头看初代100系列机型和现在更普遍的三代NG机型时,最大的区别就是机身两侧的发动机了,在第一代B737客机服役的时候,航空发动机的技术还没有很大的突飞猛进,所以那个时候的发动机都看起来比较细长。


但是到了第二代B737服役的时候,全球航空已经进入环保、经济性时代,这两项指标催生着航空发动机也开始朝着更加环保、更加节油改变,所以航空发动机的涵道比越来越大,发动机涵道比的增大最明显的就是发动机前端的直径越来越大,因为航空发动机所输出的推力大部分都有最前边我们经常看到的涡轮风扇提供,所以涵道比的增大带来的好处就是发动机越来越省油、也越来越环保。

但是B737在第一代设计之处装备的发动机还是JT8低涵道比发动机,由于发动机直径比较小,所以B737客机在设计的时候起落架支腿长度设计的只够用即可,但是到了第二代B737换装CFM56-3发动机后,涵道比由JT8D的2.36变成了5.8,最明显的就是发动机最前端的直径由0.52米变成了1.12米,此时发动机下沿距离地面的高度是51厘米,还在国际民航组织规定的安全距离标准内,但是到了第三代NG机型后,B737客机开始换装直径更大的CFM56-7系列发动机,涵道比越来越大,发动机的直径也增大到1.55米,此时发动机下沿已经是国际民航组织规定的最低高度46厘米了。所以在这个时候我们看到的B737-8机型的发动机下沿都比较平,就是为了能够达到规定的最低值。
但是到了最新的第四代MAX机型后,换装了CFM最新的大涵道比LEAP-1B发动机,这款发动机是CFM最新的产品,空客的A320neo和我国的C919客机都选择了这款发动机,但是B737M8机型因为发动机下沿的安全距离标准问题,只选择了风扇尺寸最小的1B型号,和直接竞争对手A320neo选择的1A和未来竞争对手C919选择的1C相比涵道比最低、推力最小(最大推力是我国的C919选择的1C的最小推力),所以发动机的直径也是最小的。虽然这样很好的满足了发动机离地标准,依然保持在46厘米的最低标准内,但是由于发动机的直径已经上升到1.76米,在下沿46厘米的标准值已经固定死的情况下发动机要想安装在MAX机型上就只能往上移了。
虽然这种安装方式很好换装大直径发动机带来的空间限制问题,但是也带来了一个致命的缺点,由于发动机进气口更接近机翼前缘,在发动机推力提升的过程中,进气道前沿的高速气流和排气会给机翼带来更大的增升效果,很容易造成机翼失速。但是B737的机翼又没有C17运输机的吹气增升系统,所以这个增升反而是坏处,所以就需要特别安装一套能够增强控制客机飞行姿态的系统,这就是MCAS系统的职责。如果没有这套系统的控制,MAX机型在爬升的过程中飞机抬头的趋势会越来越明显,失速的可能性也会越来越大。
那么有这么一套控制系统客机为什么还会坠机呢?首先这套系统的工作原理是在自动驾驶系统断开后,机翼上的襟翼会收起,在飞飞控系统的介入下,通过对比飞机迎角传感器的数据来判断客机是否进入失速状态,若发现进入失速状态或者有可能失速,那MCAS系统就会介入,通过襟翼和水平尾翼来配平飞机仰角,但是这个过程不是立马就能完成的,因为737客机再飞控系统上并不是算电传,而是半机械半电动。所以这个配平就需要时间,虽然这套自动系统可以人工干预或者关闭,但是因为在MCAS配平的过程中需要时间,如果驾驶员误认为客机还没有主动配平,就会手动操纵驾驶杆去配平,这个时候MCAS也会这样认为,所以这就会导致飞机由机头仰角过大转变为低头状态,继而进入俯冲最后因为来不及拉起而坠毁。
所以总结一下就是MCAS系统的出现虽然会保证新一代MAX在上移发动机带来增升过高时的飞行姿态主动控制问题,但是这套系统最大的问题是在介入状态表示上,因为在系统是介入还是没介入上没有任何语音或者灯光指示和警告,所以飞行员也就失去一个最佳的补救机会,这也是坠机的原因,当然说到底还是波音在设计这套系统的时候忽略了飞行员的重要性。


魑魅涅槃


这个737max的根本问题是破坏了平衡状态!原来设计的发动机挂点应该是飞机的动力平衡点,前移就会产生机头上扬,后移就会低头!但为了和空客竞争不得不换大发动机提高效率,有不愿换起落架重新定型费钱费力!就野蛮地强行换装再打个补丁自动纠正仰头,问题是这个补丁漏洞百出,不光是是与飞行员抢控制权,培训不够飞行员初期不知道如何如何关闭,而且埃航空难中飞行员关闭了都无法改平!因为退出时仍然保留在强烈低头状态,远超飞行员手动调整范围!整个是一个临时拼凑的逻辑混乱的垃圾!你可以想象当时飞行员的绝望:开启俯冲,关闭还是俯冲!无能为力地看着死亡来临!


张工音响


看了很多回答,感到很可笑,就好像走在北京的胡同里,到处都是穿拖鞋背心端茶壶的他大爷们发表长篇大论探讨如何管好联合国,如何帮拉菲特炒股,你们不撒泡尿看看自己有几斤几两肉?波音一个专业造飞机一百几十年的公司,在你们眼里就和你们村里铁匠铺一样?说的一套一套的,比专家还专业,给你个飞机图能看懂吗?


你是心中四月天


max 为了增加燃油效率,使用了新一代cfm的发动机,外涵到风扇直径增加了25厘米,推力大了油耗低了,但是气动布局还是五十年前的气动布局。简单的说就是拿了一台迈凯轮的发动机,放进了一台夏利里。很多东西都不匹配,所以需要电子设备辅助飞行员。


学生第一次solo


本质是机体与发动机之间的结构间无法容配是根本。与现软件等问题关系可分次要,硬伤是总架构问题。无可改!!!如大马拉个小小车。会飞上天!!!


用户326786884323


波音737五十年前的原始设计是没有问题的。正因为这个型号太成功,波音公司不愿意放弃,修修补补一直在升级。737Max系列为了跟空客320neo竞争用了两台本不应该用的发动机,造成737max气动布局有问题,随时有抬头失速坠机的可能,纯人工驾驶可能反应时间不够,所以设计一个自动纠偏系统。一句话,波音737Max硬件设计有问题,设计一套软件修正,要是其它国家的飞机,肯定拿不到适航证,只是波音即当运动员又当裁判员,而且不是全新设计的型号,只是老飞机升级,让它混到老适航证。


Max819


专业人士告诉你,发动机原因,发动机直径大了会更省油,但是带来的问题就是会给上翼面带来紊流,影响飞行操控性,严重可能导致失速,为了防止失速才加了MCAS系统。


灰机魔神


换了发动机,导致气动力特性发生变化,机身又不愿意大改,只好在软件上加以限制,结果留下隐患。


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