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飞行器的安全性设计

2018年10月29日，一架狮航波音737MAX8航班从雅加达起飞13分钟后，飞机便坠入爪哇海，机上人员全部遇难。2019年3月10日， 一架载有157人的波音737MAX8飞机从亚的斯亚贝巴起飞6分钟后便坠毁在埃塞俄比亚境内，无人生还。半年不到， 两架崭新的波音737MAX8客机在起飞后不久便坠毁，从而引发了社会对该机型的广泛质疑。

飞行器一旦出现事故往往就是机毁人亡，因此飞行器的安全性设计至关重要。直升机作为一种多用途的航空飞行器，安全性设计尤为重要。波音737MAX8飞机的两起空难对直升机飞控系统设计也提出了警示。

直升机飞控系统从大的方面可以分成两类。一类是有限权限的数字式双余度飞控系统搭配机械操纵系统控制直升机；另一类就是纯电传的全权限数字式多余度飞控系统，没有机械备份。

先说有限权限的数字式双余度飞控系统。机上导航系统实时测量直升机的姿态、角速率，气压式和无线电高度表实时测量直升机的空速、高度等状态信息，飞控系统接收这些航电传感器系统的状态信息作为控制输入。根据当前信号与基准信号的偏差，经过控制器算法解算后输出控制信号，驱动串并联舵机，进而改变直升机的主桨和尾桨变距， 达到控制直升机的目的。

如果飞控系统出现异常响应，飞行员可以通过驾驶杆手柄上的飞控断开按钮快速便捷地切断飞控系统所有功能，转为人工操纵直升机继续飞行。对于波音出现的MCAS增稳系统问题， 数字式电传飞控系统大部分都不存在。在有限权限的数字式双余度飞控系统设计中不存在超越飞行员操纵而自行其是的情况，比如飞控系统的低高度保护功能，当飞行员手动介入操纵后会自动退出。在大部分型号中做到了实时通过综显画面提醒飞行员飞控系统的状态，仅有个别老型号中存在飞控系统状态没有在综显显示的情况。

下面我们再说说全权限多余度电传飞控系统。它在每个轴分布多余度位移传感器，用于敏感操纵杆的位移量，飞控专用的多余度惯性测量部件提供直升机的实时姿态角、三轴角速度、三轴加速度，主备导航系统提供实时航向角、地速，大气机和无高表实时测量直升机的空速、高度等状态信息，飞控系统根据位移传感器信号解算出指令信号作为前馈控制，飞控系统根据直升机当前状态与基准信号的偏差解算出控制信号进行反馈控制。

因此，直升机在飞控系统设计上是不存在类似于波音飞机类似风险。但由于电传操纵与传统的机械操纵在操作习惯、操纵响应等方面存在差异， 后续中，只要加大训练模拟器投入， 对飞行员进行针对性的训练，就能极大避免出现类似的空难惨剧。

自从莱特兄弟发明飞机，经过一代又一代航空人的努力，飞机和直升机正在变得越来越智能化、复杂化， 功能越来越强大。作为航空人，要时刻把安全作为设计的第一要素，只有这样，人们才会对我们设计的产品有信心，我们才能花更多的精力去提升产品品质和能力。