繼去年十月份印尼獅航JT610(波音737-8MAX,189人罹難)客機墜毀之后,今年3月10日埃塞俄比亞航空又掉落一架B737-8,149名乘客和8名機組人員遇難。
事故當天我正乘坐空客A321從上海飛福州,聽到這樣的消息心情很復雜,既為逝者默哀,也為自己擔憂,因為我們也是飛客一族。
作為波音最暢銷的機型,737 MAX已經(jīng)獲得來自全球87家客戶的3700多架訂單,據(jù)說目前國內(nèi)就有96架,其中南航24架、國航15架、海航11架、上航11架、廈航10架、山航7架、深航5架、東航及祥鵬各3架、奧凱及福州航空及昆明航空各2架,九元航空1架。
事故發(fā)生后,3月11日中國民航局要求國內(nèi)暫停該機型的商業(yè)運行。曾經(jīng)是作為各航司實力象征做宣傳的,如今只能停在機場候旨,我在今天落地北京首都機場時正好看到一排停運的B737-8客機。
至于這兩起空難的原因,我看到有業(yè)內(nèi)人士包括B737-8的執(zhí)飛人員都指出機型有設計缺陷,但作為科技媒體,我們更關心另一個問題——AI自動駕駛,在爭奪飛機控制權的“人機大戰(zhàn)”中人類處于弱勢怎么辦?
硬件設計缺陷是否存在?
獅航和埃航兩起事故都是在起飛階段發(fā)生,客機機齡都不超過半年,墜毀前飛行曲線也極為相似,是巧合還是必然?
回溯歷史就會發(fā)現(xiàn),第一代波音737(兩種大型號分別為-100、200)始用于1967年,兩臺從機翼前方延伸到機翼后方的細長發(fā)動機是其最大特征。
然而對渦扇發(fā)動機有所了解的人就會明白,這種小直徑的發(fā)動機涵道比不會很大,更接近戰(zhàn)斗機引擎特征,風阻小但熱效率也不高,很明顯不符合民用經(jīng)濟性。
而增大涵道比必然要增加發(fā)動機直徑,所以第二代737(-300、400、500,生產(chǎn)于1984-2000年)主要改進就是采用了更大直徑的CFM56發(fā)動機,相比一代粗了很多,也短了很多。
而現(xiàn)在國內(nèi)作為主力運輸機的一種是第三代波音737NG(-600、700、800、900系列),另一種是空客320。這一代B737NG和上一代區(qū)別不大,主要是提高了機型通用性,類似汽車的模塊化平臺,除了零部件通用,在駕駛艙、駕駛員資格、地面支援設備和地面操作等方面也有通用性,這為航空公司節(jié)約很多費用,這也是它能成為主力的原因之一。
而如今的B737MAX(-7、8、9、10、200系列)則屬于第四代機型,2016年才開始首飛。這次它換裝了直徑更大的LEAP-1B發(fā)動機,推力更大,更省油,能使飛機搭載更多旅客、飛得更遠。
波音聲稱,737MAX相較于1998年首飛的737NG,燃油效率提高了20%,相對于現(xiàn)有737NG,提升了14%。
但問題來了,這款發(fā)動機和空客A320neo的LEAP-1A、中國商飛C919的LEAP-1C技術同源但工程實現(xiàn)方式有所差異,A320和C919的機身機構設計是可以匹配大發(fā)動機的,而波音為了降低成本和風險,一直沒有改過B737的基本設計,它的機身結構還是50多年前的設計,有很多先天不足,比如起落架高度過低,根本塞不下大直徑的發(fā)動機。
所以為了換裝大直徑LEAP-1B發(fā)動機,波音先是要求CFM發(fā)動機公司把LEAP-1B的外形底部拍扁,保證發(fā)動機底部和地面最小距離達到航空法規(guī)要求,然后把發(fā)動機的安裝位置盡量往前、往上升高。
結果就是,發(fā)動機抬高前移導致飛機在飛行中的抬頭力矩增大,加之發(fā)動機頂端也高出了機翼前緣擾亂了氣流,使得飛機容易在大迎角飛行失速。簡單來說就是發(fā)動機跟機身不匹配,起飛加速快了飛機很容易機頭翹太高。
而我們知道,民航客機的升力是靠機翼上下壓力差提供的,一旦飛機仰角超過臨界值,飛機就會失去升力。
硬件缺陷軟件補,機器是否在殺人?
為了解決失速隱患,波音又開發(fā)出了一套MCAS機動特性增強系統(tǒng)(maneuvering characteristics augmentation system),隨時監(jiān)測飛機迎角,迎角超過了安全界限,就自動壓低機頭保持10秒鐘飛行,然后解除。這就是所謂的硬件缺陷軟件補,而且這個過程中系統(tǒng)不會有直接提醒,自控系統(tǒng)決定了飛機操作。
而軟件判斷機身仰角過大的依據(jù)是AOA(迎角探測器),這就帶來了新的安全隱患:波音在獅航事故的技術通告中表明,事故原因是飛機其中一個AOA出現(xiàn)故障沒有及時更換,導致MCAS得到錯誤的信號,認為飛機失速,于是自動控制系統(tǒng)強行下壓機頭最終導致飛機墜毀。
不說這套奇葩的軟件為何不會交叉檢測AOA確認故障(實際上飛機AOA不止一個,但系統(tǒng)居然選擇了故障AOA的信號作為依據(jù),迫使飛機俯沖),這里面最不可思議的就是,軟件權限甚至高于人類,獅航飛行員曾數(shù)次嘗試拉回失控的飛機,但都輸給了自控系統(tǒng),或者說是輸給了強勢的人工智能,MCAS系統(tǒng)充當了死神角色。
讓人無法理解的是,獅航事故后沒有人愿意承擔責任,波音指責獅航公司沒有及時更換出問題的AOA,惡意帶故障連續(xù)飛行4次,造成了空難,波音公司僅僅在11月6日修改了飛行手冊,MCAS還是原樣保留。而獅航則表示波音公司隱蔽地修改飛機操縱系統(tǒng),在飛行員不知情的前提下擅自操縱飛機做持續(xù)的死亡俯沖。
所以在埃航ET302墜毀后,大家一致猜測是MCAS惹的禍。因為從飛機最后幾分鐘的ADS-B軌跡來看,非常像配平全位向前導致的飛機帶桿爬升困難,只不過看起來埃航發(fā)生故障的時間更早,機組從一開始就在試圖讓飛機爬升,但最終失敗了。
當然,更權威的說法要等ET302黑匣子解讀之后的官方報告來解釋,這兩起事故中一個細思極恐的問題是,是否存在“機器殺人”的嫌疑?
很明顯,兩次空難中都提到了飛行員與MCAS系統(tǒng)較勁,但最終都以人類失敗告終。如果當時飛行員搶回了飛機的控制權,結果會不一樣嗎?
又想起同事的一次開車經(jīng)歷,他在高速上變道時,剛好變?nèi)胲嚨狼胺接幸惠v大巴,車輛AEB主動剎車系統(tǒng)在他打方向的那一刻突然探測到前方障礙物,于是給他來了一個急剎車,導致車輛差點失控,以至于他現(xiàn)在對AEB都有陰影了。
再聯(lián)想到未來的自動駕駛汽車,傳感器只會比飛機更多,雖然廠家一直在強調(diào)人類可以隨時接管汽車,但就怕某個傳感器故障輸出錯誤信號,導致自動駕駛系統(tǒng)在不該介入的時候錯誤的介入了,還死犟著不交出權限,這才是最可怕的。
所以,還是建議波音的工程師們?nèi)フJ真讀一下阿西莫夫的科幻小說,機器人三大定律:機器人不得傷害人類,滿足第一條前提下機器人不得違抗人類指令……