John: 你是在逗我吧?!簽個獨家協議,和波音綁死在一條船上,扼殺競爭?!
Gerard:.........
1996年11月,為了在北美市場封殺空客,波音公司和全美最大的航空公司American Airlines正式簽署了排他性購機協議,約定American Airlines此后20年里只買波音的飛機,作為回報,波音公司給予American Airlines“最惠國待遇”,即保證波音公司賣給American Airlines的飛機售價是最低的,如果賣給其他客戶的價格更低,波音公司把差價賠給它。
幾個月之內,United Airlines, Delta Airlines, Continental Airlines和Southwest Airlines等幾家美國航企緊跟老大American Airlines的步伐,分別和波音簽署了類似的排他性購機協議。
這對于John Leahy和空客公司來說,無疑是晴天霹靂。
到了1997年,波音公司計劃并購麥道公司,但合并案需要歐盟的批準,作為交換條件,波音公司不得不宣布放棄美國幾大航之間的排他性協議。
然而,臺面之下,之后的十多年里,美國航企們一直心照不宣地“恪守”著波音獨家供貨協議,不買空客的飛機.
直到2011年,空客公司憑借320neo新飛機,才等到了撕開波音獨家壟斷局面的突破口。
2010年12月,空客公司搶先一步推出了新型換發的320neo飛機,贏得了雪花片一般的訂單。而競爭對手波音公司卻一直按兵不動,波音高管堅持認為,737NG挺好的,換發沒多大意義,不如再等幾年,直接搞一個全新設計的窄體機,然后繼續橫掃天下。
當時,全波音機隊的American Airlines急需新型窄體機來替代即將淘汰的MD80/757等機隊。
時任American Airlines的總裁,換成了10多年前給John Leahy打電話的Gerard Arpey. 他表示,空客320neo勾起了他們的興趣,而波音什么都拿不出來,全新設計的飛機要等到2025年,我們等不起。
而且,為了敲開American Airlines的大門,空客公司也是豁了出去,同樣遞上了“最惠國待遇”條款,保證賣給它的飛機價格是最低的,否則賠錢。
于是,2011年6月的第49屆巴黎航展上,波音公司獲悉,超級大金主American Airlines接近和空客公司達成一個近500架窄體機的民航史上最大采購訂單。
這下子,輪到波音震驚了。
波音公司高層迅速緊急開會,48小時之內就做出決定:上換發版的737NG!
2011年7月20日,American Airlines宣布了460架飛機的史上最大飛機訂單 - 260架空客320系列(130架A320neo+100架A320ceo)和200架波音737系列(100架737NG+100架換發版的737NG,那時候,波音公司都還沒想好這個新機型叫啥名呢)。
盡管最終訂單被波音分走了一杯羹,但空客無疑是最大的贏家。這是自1996年波音和美國幾大航企執行排他性購機協議這么多年來,美國航空公司首次購買空客新飛機!
這張訂單帶來的另一重大影響,是波音公司被迫放棄了設計一款全新的窄體機,而是倉促上馬了737NG換發項目,就是如今的737 MAX!
空客320neo項目(2010年12月啟動)比波音737MAX(2011年7月啟動)早啟動了7個月,而且準備相對比較充分,掌握了主動權。
為了跟上步伐,波音公司必須:
一、想辦法把一個更大的發動機塞到翅膀下面
波音737系列飛機的機翼高度有限,而發動機又有最低離地高度的安全要求,所以如何把一個口徑更大的發動機塞到翅膀下面,一直是波音工程師們頭疼的問題。
設計737NG的時候,聰明的工程師們找到了解決辦法: 把發動機做成饅頭狀。

如今737MAX要求的發動機更大,怎么塞得下呢?
別出心裁的工程師們又找到了辦法: 把發動機前置,推到機翼前緣,就不會被機翼的離地高度局限住了。

正面看是這樣的:

于此同時,波音公司還把機頭起落架加高了一點,進一步抬高機身,終于解決了發動機離地高度的問題。
但是改變都是有代價的。
一款飛機設計的時候,為了確保其氣動穩定性,飛機的重心(Center of Gravity, CG)和氣動中心(Aerodynamics Center, AC)的絕對和相對位置都是非常講究的。
比如,一般地,重心位置要處于氣動中心之前,如果處于后面,飛機就會產生抬頭趨勢,一旦遭遇氣流或飛行員操作不當,飛機很容易抬頭過高導致失速(Stall).
下圖中的黑線,是穿過波音737飛機重心的一個橫軸,是飛機俯仰(飛機抬頭或低頭)時圍繞的中心軸。

現在問題來了,737MAX新換裝的兩臺大發動機,都位于飛機重心之前。
直徑這么大的發動機,跟著飛機在空氣中高速穿行的時候,就會產生很大的空氣阻力,下圖中的F.

把阻力F進行分解,就得到了一個向上的F1,這是一個位于飛機重心之前的導致飛機抬頭的升力。
當因為遭遇氣流或飛行員操作不當導致飛機抬頭過高(專業嚴謹的說法,就是飛機AOA仰角過大)的時候,這個F1會變大,從而造成飛機失速(仰角大過一定程度,飛機失去足夠升力,失控),這是非常危險的。
這就意味著,在大仰角的情況下,737MAX的俯仰穩定性是有問題的。
怎么辦?
方法總比問題多吧,波音造了那么多飛機了,這個不是什么大問題吧。改飛機飛行包線,改飛機控制系統,改飛行員駕駛手冊....
但這不行,因為波音還需要權衡下一個問題:
二、737MAX和737NG的通用性
為了加快MAX投放市場,波音必須盡可能保持新舊機型之間的通用性,才能縮短MAX的試飛、取證和客戶啟動準備時間。

上圖中我們可以看到,波音公司在推銷737MAX飛機的時候,著重強調,新推出的737MAX和737NG,Pilot type rating、Grounding handing、Maintenance program、Flight simulators、Reliability都是一樣的,737NG的運營商可以毫不費力地過渡到737MAX機型。
這里尤其值得注意的一點,是其中提到的,737NG和MAX的飛行模擬是一樣的,意味著,737NG飛行員不需要做專門的模擬飛行培訓,就能自然過渡到MAX。
要保證737MAX飛行駕駛的通用性,那大仰角下的俯仰穩定性問題怎么解決呢?
波音公司決定在飛控系統的底層軟件里新增一個MCAS(Maneuvering Characteristics Augmentation System,機動特性增強系統)系統。
當飛機在手動飛行狀態下,遇到仰角過高而面臨失速危險時,MCAS系統自動介入,幫助飛行員壓低機頭。
為了不給飛行員增加額外的信息負擔(確保飛機駕駛通用性),波音公司沒有將MCAS系統告訴飛行員和FAA,沒有寫入飛機飛行手冊(Aircraft Flight Manual)和機組操作手冊(Flight Crew Operating Manual)里.
接下來的故事,想必大家都已經很熟悉。
2018年10月的獅航JT610空難,和2019年3月的埃塞爾比亞航空ET302空難,矛頭都指向了波音737MAX飛機的MCAS系統。
當然,我們在這里,絕不是要將這兩起空難事故,簡單粗暴地記到波音MCAS系統頭上。任何一起重大災難性的事故,往往是一連串錯誤或問題如多米諾骨牌一般連續倒下而釀成的,而不是簡單歸咎到一個原因。
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