波音 737 MAX 事件启示：过度依赖自动化不可取

2019年3月10日，埃塞俄比亚航空公司一架波音737 MAX 8客机在飞往肯尼亚途中坠毁，机上的149名乘客和8名机组成员全部遇难，无人生还。
 

空难发生后不久，中国民航局率先要求暂停该机的商业运行，随后，越来越多的国家和航空公司加入到对其“禁飞”的行列。直至13日，之前一直拒绝停飞的美国和加拿大也宣布停飞，至此所有拥有这一机型的国家已全部停飞。
 

CNN航空分析师、美国运输部前监察长玛丽·夏沃对埃航事件发表评论时说：“新款飞机，一年内两次坠毁，这种情况根本不应该发生。”
 

是的，除了这次事故之外，就在仅仅五个月前的2018年10月29日上午，印尼狮航一架波音737 MAX 8客机，在雅加达起飞大约13分钟之后失联，坠毁在印尼爪哇岛西海岸附近。
 

根据对失事飞机黑匣子的调查，狮航事故与波音737 MAX飞机上的一个名为MCAS（Maneuvering Characteristics Augmentation System，机动特性增强系统）的系统有很大的关系。
 

空难事件暴露出的“人机矛盾”
 

MCAS是一个用来补救整体设计问题的系统。
 

为了和空客A320 neo竞争，波音737 MAX系列替换了动力模块，采用了更加静音省油的发动机，但新发动机体积更大，和737较短的起落架并不适配，因此波音把发动机安装在机翼靠前的位置。在原有气动布局变化不大的情况下，这种发动机安装结构的改变在特定情况下就有可能会把机头推得上仰，从而陷入失速的风险。为了解决新发动机带来的这个问题，波音选择用软件来弥补硬件的缺陷。
 

即在机头侧面设置传感器，如果飞机机头被发动机推着仰了起来，机头指向和飞机的实际运动方向呈一定夹角，传感器会显示出飞机的攻角读数。当传感器显示的读数超出一定范围时，就会激活MCAS，控制机头自动下压 。在这样的操作下，波音认为可以通过程序设计解决新发动机带来的问题。
 

但是狮航的空难事件，就是由于该系统数据错误，导致飞机在正常情况下开始不断下压机头，飞行员在 11 分钟内连续手动拉升 20 余次终告失败，坠海罹难。
 

而在此之前，波音公司并未向航空公司介绍过这个新增在737 MAX机型上的MCAS系统。飞行员不知道这个系统的存在，也不知道这个系统在发现飞机失速后，不与备份传感器核实，直接操纵机翼。就算飞行员手动操作后，仍旧会每五秒自动执行，让飞行员不得不与飞机较劲。
 

业内人士指出：“因为 MCAS 系统，737 MAX 飞机可能在计算机控制下执行长达 10 秒的非指令性低头，单靠驾驶杆操作很难拉住。而如果飞行员并不清楚这一切，那么就可能变成飞机俯冲 - 人工向上配平 - 飞机继续俯冲的搏斗，飞行员的胜算并不大。”
 

本次埃塞俄比亚航空空难的具体官方报告还未公布，从目前已有的消息来看，部分数据和情况与狮航空难有相似的地方，但具体原因还需要更多的数据来分析。
 

两次惨痛空难暴露出的“人机矛盾”，是否说明当前应用在波音 737 MAX飞机上的自动化系统权限问题需要更多的考量？
 

自动化系统的权限需要谨慎衡量
 

了解一点的人都知道，相比于波音公司，它的老对手空客才是更偏爱自动化的那一个。
 

波音公司设计飞机的理念是“以人为本”，就是飞行电脑将所有的数据都清晰呈现给飞行员，而由飞行员来进行决策以及执行。
 

而空客的设计理念是偏向于飞行控制系统，强调自动化。空客认为人是会犯错的，通过电脑控制可以把人犯错的几率降到最低。
 

巧合的是，偏爱自动化的空客在更早的时候，就遇到过和这次几乎一模一样的情况。那起发生在Qantas 72和Qantas 71两个连续运营的航班上的事故造成119名乘客与机组人员受伤，事故的过程与原因与737 Max非常类似。
 

但当时执飞的飞行员是海军战斗机出身，经验丰富决策正确且熟悉操作，所以才能成功结束俯冲，并在最后使用了战斗机机动预防性紧急降落(Precautionary Emergency Landing)才能顺利落地。同时他向后续执飞Qantas 71航班的机长反映了这一情况，后者才得以在ADIRU再出错时及时识别并关掉飞行控制计算机，避免了Airbus 330的两次事故。
 

因此，空客修改了飞控系统的设计。
 

是的，现在空客的飞机在遇到飞行姿态仰角过大的时候，会自动断开AP，发出警告，交由飞行员来进行处置，而不是像波音 737 MAX 一样由系统自动处理，并且飞行员较难取回飞机的控制权。
 

这种似乎和两家公司理念几乎完全相悖的情况，很大程度上也说明了，在飞机上设计和应用自动化系统时需要更多更谨慎的思考。
 

自动化不是万能的，过度依赖自动化更是万万不能的
 

无数人在我们的眼前为我们描绘了一个未来安全世界的蓝图：不会再有因为驾驶员精力不集中而发生的车祸；不会再有因为水平不够经验不足的驾驶员而引起的灾难；不会再有因为驾驶员不遵守规则而发生的悲剧。
 

但是，事实似乎并非如此。
 

2009年，法航447航班从里约热内卢飞往巴黎的过程中飞机空速传感器结冰，导致自动驾驶仪断开连接，机组人员试图手持飞行，但最终失败了，飞机撞向大西洋，造成228人死亡。
 

在航空领域，自动驾驶系统早已广泛使用，飞机的自动驾驶系统会根据预先设定好的航路，全程驾驶飞机，甚至完成降落，飞行员反而成为了辅助存在。
 

当前的自动化功设备都具有自动纠错的功能，这原来是对人类操作的不完美的补充。但是，这种补充也许会演变成一种掩盖。人类如果长期不去做一些事情，在某些方面会因为疏于练习发生“退化”。
 

或许自动化设备失灵很少发生，但是一旦发生却比一些自然灾害更加来的致命。正如事后一些的猜测：飞行员技能熟练度无法判定哪些数据是真实的，哪些是错误的；又或许飞行员在处理危急情况方面的培训不够等等。这说明一切人造设备出现问题，原因总是在人的身上。
 

或许，在考虑自动化系统权限范围的同时，我们也要降低自己对自动化系统的依赖。
 

正如一名飞行教员对他的学员所说的那样，“作为一名职业飞行员，你们的人生会与别人有着很大的不同；你们做的某一个决策，也许就没有再来一次的机会，而犯的一个小错误，就有可能会断送你们身后上百人的生命。我们所热爱的事业与其他事业不同，与你朝夕相处驾驶舱也许某一刻就会变成全世界最危险的地方，但作为一名飞行员，需要你在这个时候依然保持你的专业和冷静，带乘客们回家。”