最近埃塞俄比亞航空墜機的事越鬧越大!對于不關(guān)注飛機的人群來說,他們的關(guān)注點落在了失事飛機中的8名中國乘客身上,其中一名女孩的微博更是被他們翻了個底朝天。然而對于我們這種經(jīng)常坐飛機的“出差黨”來說,這件事情的重要性就不言而喻了。
由于常年坐飛機的關(guān)系,不少媒體人都會因為惜命和求知欲等因素,對飛機構(gòu)造略有了解。目前雖然埃塞俄比亞航空公司737 MAX-8墜機的原因并未完全水落石出,但主因已經(jīng)有所披露:是737 MAX上那套MCAS電子系統(tǒng)導致的。
攻角過大造成失速
全新MAX-8在誕生之初,由于更換了直徑更大的發(fā)動機,導致原來737的離地高度不足以容納下這個大家伙,而波音當時則采用了加高起落架高度的方式來解決這個問題。
但對于客機這樣高度精密的航空儀器來說,即使僅僅將起落架增高20cm,也會對飛機的整體重心造成很大影響,從而導致飛機出現(xiàn)所謂的“飛行中抬頭力矩增大”問題。
而對于客機這樣純靠空氣動力學上天的龐然大物來說,客機的攻角(機頭向上的角度)是被嚴格限制的。因為過大的攻角會造成機翼的氣流減少,從而影響飛機的升力,出現(xiàn)失速的狀況。
在實際操作中,雖然飛行員可以通過推桿操作降低客機攻角,但隨著飛機電氣化日益成熟,波音選擇了更為簡單辦法:增加MCAS系統(tǒng)。
這套系統(tǒng)可以計算飛機的實時最大攻角,并對飛機姿態(tài)做出相應調(diào)整。不過由于當年空客320neo搶占了太多波音的市場,所以波音急于求成,最終導致這套MCAS系統(tǒng)在并不完善的情況下就投入使用,遺留下了MCAS可能誤判讀數(shù)的隱患,從而讓飛機做出俯沖姿態(tài)。同時為了降低飛行員的學習時間,波音在將MAX-8推向市場后,竟然也沒有告知航司在新飛機中加入了這套全新的系統(tǒng)。
這就好比于原先有一輛非常適合漂移的車,車手也都能完美操作它。但廠商為了提升性能,直接將更大馬力的發(fā)動機安裝在了車上。可由于發(fā)動機馬力過大,導致車輛在漂移時極易出現(xiàn)轉(zhuǎn)向過度。所以車廠決定在車輛上安裝一套TCS牽引力控制系統(tǒng),來降低操作難度。然而,車廠安裝完這套系統(tǒng)后不僅沒調(diào)試,而且也沒有告訴車手。最后當車手拿到新車打算漂移時才發(fā)現(xiàn),后輪并非次次都能空轉(zhuǎn)打滑,車輛也會隨機出現(xiàn)推頭撞向護墻的情況。
雖然上面這個例子比較極端,MCAS系統(tǒng)也并非每次都會出錯,但這次空難后相信大家也很難不對車上的電子系統(tǒng)提出疑問,因為737 MAX-8上面的MCAS與車上各類電子系統(tǒng)工作邏輯有著不小的相似之處。
那人類究竟是否會被汽車方向盤反殺呢?往下看。
首先要說的就是“救命神器”ESP。
在歐洲和美國ESP系統(tǒng)已經(jīng)成為了標準配置,但事實上,在個別情況下,比如雪地駕駛中,ESP的介入反而會引發(fā)事故。不過,目前最新的ESP系統(tǒng)已經(jīng)擁有了一套更為復雜的系統(tǒng)算法邏輯,可以通過偵測或者手動的方式開啟雪地模式。
如此來看,ESP系統(tǒng)與波音737 MAX-8上面的MCAS并不太一樣??刹灰耍谲嚿嫌辛硗庖惶着cMCAS功能極為相近,也會產(chǎn)生“人機”大戰(zhàn)的系統(tǒng)--車道保持。
當你在山路行駛途中或是車流密集的高速上時,如果車道保持系統(tǒng)突然出現(xiàn)問題,讓方向盤向某一方向快速旋轉(zhuǎn),人類是否有機會將方向盤改正呢?
為了搞清真相,我查閱了許多資料,從而來探尋汽車電子助力轉(zhuǎn)向機到底可以對車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)施加多大的力矩。
我選用了德國博世的轉(zhuǎn)向機作為數(shù)據(jù)參考。因為目前博世的轉(zhuǎn)向機已經(jīng)完全實現(xiàn)了智能化,也就是說博世的轉(zhuǎn)向機可以輕松匹配自適應巡航、車道保持、自動泊車甚至是緊急避讓等系統(tǒng)!
由于可以實現(xiàn)的功能很多,所以博世的轉(zhuǎn)向機力量也極為夸張。目前博世共提供了三種轉(zhuǎn)向助力電機的安裝位置選擇,分別在轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向架和轉(zhuǎn)向齒輪。其中最為常用的就是安裝在轉(zhuǎn)向柱上的助力電機。這種電機可以讓轉(zhuǎn)向齒條輸出2千牛-10千牛(約合200kg-1000kg)的力矩,具體會根據(jù)車型、輪胎寬度、轉(zhuǎn)向尺比設(shè)定不同而不同。
這么看來如果轉(zhuǎn)向機突然像一個方向轉(zhuǎn)動的話,那么大部分人類幾乎是無法與轉(zhuǎn)向機抗衡的。但是你不要忘了轉(zhuǎn)向比和方向盤的存在。按照8:1的轉(zhuǎn)向比來計算,即使是1000kg的力矩作用到轉(zhuǎn)向柱上,實際也就只有125kg左右的力矩了,再算上方向盤這個省力杠桿,最終駕駛員僅需要抗衡50-80kg左右的力量即可。這個力度在極限狀態(tài)下,這對于成年人來說并不算太困難!
當然了,博世對這樣的隱患也早有準備。在轉(zhuǎn)向架上,博世還準備了一個小型的轉(zhuǎn)向助力電機,并讓其處在了另外一套系統(tǒng)之中。
也就是說,只有當大號的轉(zhuǎn)向助力電機失效或者損壞時,這個小電機才會派上用場,從而讓駕駛員可以更加輕松地控制車輛,降低操控方向盤時所需的力量。
所以總體來看,雖說目前車載輔助駕駛系統(tǒng)的自動化程度是無法和飛機所比擬的;不過從某種意義上來說,日常行駛的道路狀況又要比天空復雜得多,所以現(xiàn)在就算車企鼓吹全自動化駕駛,我認為也是非常危險的。
好在至少從前面羅列的數(shù)據(jù)來看,即使車道偏離主動修正系統(tǒng)出現(xiàn)問題,“人機”大戰(zhàn)中,人類也可以獲勝。
而在兩天前,特朗普也發(fā)布推文表示他個人并不信任全電子機構(gòu),認為還是應該以人類駕駛員為操作核心。
不過,考慮到目前空難事故越來越少,其中有很大原因就是因為電子系統(tǒng)輔助的功勞,所以我們不能一竿子將電子系統(tǒng)打死,不能因噎廢食去放棄研發(fā)新的系統(tǒng)。我們應該警醒的是,無論是車企還是航企,在新產(chǎn)品上市之前做好測試明顯比搶“首發(fā)”要來得更為重要!
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