سيتذكر معظم الناس حادثتي التصادم المميتتين بوينغ 737 ماكس الطائرات: رحلة طيران ليون إير رقم 610 في عام 2018 ورحلة الخطوط الجوية الإثيوبية رقم 302 في عام 2019. كشفت هذه الحوادث عن نظام التحكم في الطيران الذي لم يكن معروفًا إلى حد كبير في ذلك الوقت خارج مجتمع بوينغ الهندسي: نظام تعزيز خصائص المناورة، أو MCAS. قدمت شركة صناعة الطائرات الأمريكية نظام MCAS على طائرات 737 ماكس بعد تحديد التغييرات في خصائص درجة ميل الطائرة المرتبطة بمحركاتها الأكبر حجمًا وموقعها على هيكل الطائرة.
كان الهدف من النظام هو المساعدة في استقرار ميل الطائرة في ظل ظروف طيران محددة. في الواقع، ساعد هذا الطائرة في الحفاظ على خصائص المناولة المقصودة. ومع ذلك، فقد كشف الحادثان عن مشاكل خطيرة في تصميم النظام، واعتماده على بيانات زاوية الهجوم (AOA)، والطريقة التي تم بها توصيل تشغيله إلى الطيارين. بعد حدوث الأعطال، قامت الشركة المصنعة بتحديث النظام وإدخال العديد من التغييرات على تصميمه.
لماذا قدمت شركة Boeing نظام MCAS؟
عندما أطلقت شركة إيرباص A320neoوسرعان ما حصلت الطائرة على طلبات كبيرة من شركات الطيران حول العالم. ولذلك كانت شركة بوينج حريصة على تقديم بديل تنافسي دون الاستثمار في تصميم طائرة جديد تمامًا. وبالتالي، قامت بتحديث منصة طائراتها 737 الحالية وأطلقت عائلة 737 ماكس. والجدير بالذكر أن الطائرة الجديدة قدمت محركات أكبر من تلك المستخدمة في الطرازات السابقة من طراز 737، لكن الخلوص الأرضي المنخفض لطائرة 737 يعني أنه لا يمكن تركيب المحركات في نفس الوضع ببساطة.
لاستيعاب قطرها الأكبر، قامت شركة تصنيع الطائرات الأمريكية بوضعها في مكان أعلى وإلى الأمام على الجناح. ومع ذلك، فقد أدى ذلك إلى تغيير الخصائص الديناميكية الهوائية للطائرة وأثر على سلوكها أثناء الصعود الحاد أو المناورات عالية الطاقة. أثناء الاختبار، أظهرت طائرة 737 ماكس ميلاً إلى الارتقاء بقوة أكبر من الطرازات السابقة من طراز 737. إذا كان الاختلاف في خصائص التعامل كبيرًا بما فيه الكفاية، لكان من الممكن أن يطلب المنظمون تدريبًا إضافيًا على أجهزة المحاكاة أو تصنيفًا منفصلاً لنوع الطيار.
لم تكن شركة Boeing ترغب في القيام بذلك، لذا اختارت بدلاً من ذلك حلًا قائمًا على البرمجيات يهدف إلى الحفاظ على التعامل المشترك مع الطائرة 737NG. كان هذا النظام هو MCAS. يمكنه ضبط المثبت الأفقي تلقائيًا لخفض مقدمة الطائرة إذا بدأت في الارتفاع بقوة شديدة. ومع ذلك، كان هذا النظام نفسه مسؤولاً عن الحادثين المميتين لطائرة 737 ماكس في عامي 2018 و2019.
مقدمة لقاعدة 5.5 درجة
اعتمد نظام MCAS على مدخلات من مستشعر AOA واحد. أرسل المستشعر بيانات إلى برنامج التحكم في الطيران الخاص بطائرة 737 ماكس، والذي يمكنه توجيه مقدمة الطائرة إلى الأسفل إذا اكتشف زاوية هجوم عالية تشير إلى اقتراب الطائرة. ومع ذلك، يمكن أن تفشل أجهزة استشعار AOA، وفي كليهما تعطل, تسببت البيانات غير الصحيحة من جهاز الاستشعار في قيام نظام MCAS بالتحكم بشكل متكرر في مقدمة الطائرة لأسفل على الرغم من أن الطائرة لم تكن تقترب فعليًا من المماطلة.
في الواقع، انتقد مهندسو بوينغ السابقون ومحللو الطيران الذين أجرت سي إن إن مقابلات معهم تصميم البرنامج الأصلي لاعتماده على بيانات من مستشعر AOA واحد، بحجة أن الأجهزة كانت عرضة للعيوب. ومع ذلك، منذ الحادث الأولي، قامت Boeing بتحديث برنامج MCAS على الطائرة 737 MAX. قامت الشركة المصنعة بتحسين نظام MCAS بثلاث طرق. أحد التغييرات الرئيسية هو أن النظام سيقارن المعلومات من كلا المستشعرين بدلاً من الاعتماد على أحدهما قبل التنشيط.
إذا تجاوز الفرق بين القراءتين 5.5 درجة، فسيتوقف نظام MCAS عن العمل، وسيتم تنبيه الطيارين من خلال “AOA غير موافق“رسالة تحذير مدمجة في شاشة قمرة القيادة. يتم الآن تمكين هذا التحذير دائمًا، بغض النظر عما إذا كانت شركة الطيران لديها مقياس AOA اختياري، بينما كان في السابق اختياريًا. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تنشيط نظام MCAS المعاد تصميمه مرة واحدة فقط أثناء حدث ارتفاع AOA ولا يوفر مدخلات من مقدمة الطائرة للأسفل أكثر مما يمكن للطيار التصدي له يدويًا باستخدام عمود التحكم وحده.
قامت بوينغ أيضًا بتغيير تدريب الطيارين
بالإضافة إلى، 
بوينغ كما تحسنت تمرين الإجراءات المتبعة لطياري 737 ماكس في وقت وقوع الحادثتين، لم يكن الطيارون على علم بنظام MCAS ولم يتم تدريبهم أو إطلاعهم بشكل صحيح على كيفية تصرفه. وكشفت التحقيقات في وقت لاحق أن نظام MCAS قد تم استبعاده من الأدلة التجريبية والمواد التدريبية.
في الواقع، ذكرت شبكة سي بي إس نيوز في ذلك الوقت أن الطيارين الأمريكيين حصلوا في البداية على 56 دقيقة فقط من التدريب على جهاز آيباد فيما يتعلق بالاختلافات بين طراز 737 ماكس، الذي دخل الخدمة في عام 2017، ونماذج 737 السابقة. في كلتا الحادثتين، كان الطياران يستجيبان لشيء لم يتوقعاه، ولم تصمد الافتراضات حول كيفية رد فعل أطقم الطيران تحت الضغط. لقد طغت مدخلات النظام المتكررة من المقدمة إلى الأسفل على نير التحكم، وأثبت استخدام عجلة القطع اليدوية لاستعادة الطائرة أنه أمر صعب للغاية في ظل الوقت المتاح وظروف الطاقة.
وأدى الحادثان إلى وقف تحليق طائرات 737 ماكس على مستوى العالم. ومنذ ذلك الحين، أضافت بوينغ تدريبًا شاملاً مع متطلبات جديدة تم تقييمها والتحقق من صحتها من قبل الجهات التنظيمية. يتضمن ذلك وحدات تدريب جديدة تعتمد على الكمبيوتر، ووثائق محدثة وتدريبات على أجهزة المحاكاة مصممة لمنح الطيارين من طراز 737 فهمًا أفضل لأنظمة التحكم في الطيران في MAX، والتأثيرات التي يمكن أن تحدثها على سطح الطائرة والإجراءات المطلوبة للرد عليها.
غاب بوينغ وإدارة الطيران الفدرالية عن علامات التحذير الرئيسية أثناء التصديق
كان بوينغ و إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) كانت أكثر حذرًا أثناء عملية الاعتماد الأصلية، وكان من الممكن أن تكون النتيجة مختلفة تمامًا. وجد تقرير صدر في يوليو 2020 من قبل المفتش العام لوزارة النقل أن بوينغ قللت من قوة ونطاق نظام MCAS خلال شهادة 737 ماكس، في حين أن نظام التفويض التابع لإدارة الطيران الفيدرالية ترك التصميم الأصلي ذي المستشعر الفردي دون إشراف مستقل ذي معنى.
تم تقديم نظام MCAS في البداية إلى إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) باعتباره تعديلًا بسيطًا نسبيًا لنظام خفض السرعة الموجود في الطائرة 737. وصفت بوينغ النظام بأنه نظام لا يتم تفعيله كثيرًا، مما يعني أنه لم يتلق نفس المستوى من المراجعة التفصيلية أو المناقشة التي حصل عليها نظام أكثر أهمية. نظام التحكم في الطيران ربما تلقى. لذلك، كما شهادة مع تقدم العمل، ركزت الهيئة التنظيمية على التغييرات الأخرى في طراز 737 ماكس، بما في ذلك محركاتها الأكبر حجمًا ومعدات الهبوط المعدلة.
لكن المشكلة أصبحت أكثر أهمية عندما قامت الشركة المصنعة بتوسيع نظام MCAS حتى يتمكن من العمل خلال نطاق أوسع من ظروف الطيران، بما في ذلك الأكشاك منخفضة السرعة. لقد فشلت في الكشف بشكل كامل عن التغييرات اللاحقة التي زادت بشكل كبير من قدرة نظام MCAS على التحكم في مقدمة الطائرة لأسفل. وكانت إدارة الطيران الفيدرالية قد وافقت بالفعل على نسخة سابقة من النظام، ولم تخضع التغييرات اللاحقة لمراجعة ثانية لأنها لم تصنف على أنها تؤثر على خصائص الأداء الحرجة بموجب اللوائح الحالية.
خطوة بوينغ التالية لرصد AOA
حاليا، تعمل شركة بوينغ على مزيد من التحسينات على أنظمة مراقبة AOA الخاصة بطائرة 737 ماكس. بعد الحادثين، دفعت وكالة سلامة الطيران التابعة للاتحاد الأوروبي (EASA) لإضافة مستشعر ثالث لحساب قراءة AOA بشكل مستقل واستكمال المستشعرين الموجودين. ومع ذلك، في يناير 2021، وافقت الوكالة على السماح لطائرة 737 ماكس بالعودة إلى الخدمة بعد أن التزمت بوينغ بتطوير “طائرة”اصطناعية”جهاز استشعار يقوم بحساب بيانات AOA باستخدام معلومات من مصادر مختلفة.
تقوم شركة Boeing الآن باختبار الطيران لنظام AOA الاصطناعي على متن الطائرة 737 ماكس 10. يستخدم النظام معلمات متعددة للطائرة لتحديد ما إذا كانت إشارة AOA دقيقة أم لا. والغرض منه هو توفير طبقة أخرى من الحماية عن طريق تحديد القراءات الخاطئة قبل أن تؤدي إلى استجابات غير مرغوب فيها للتحكم في الطيران. وفي عام 2021، صرح مسؤول في شركة Boeing لموقع Aviation Week أن النظام سيراقب خمسة معلمات مختلفة لتحديد ما إذا كانت إشارة AOA خاطئة. إذا اكتشف النظام إشارة غير صحيحة، فيمكنه منعها.
تعمل شركة صناعة الطائرات الأمريكية أيضًا على أنظمة مراقبة إضافية ومفتاح يسمح للطيارين بتعطيل عصا التحكم إذا تم تفعيلها من خلال إشارة خاطئة من AOA. وتقوم الشركة المصنعة حاليًا باختبار التكنولوجيا على طائرة 737 ماكس 10، حيث تواصل العمل من أجل الحصول على الشهادة. وواجهت الطائرتان 737 ماكس 7 وماكس 10 تأخيرات متكررة، على الرغم من أن نائب مدير إدارة الطيران الفدرالية كريس روشيلو قال لرويترز مؤخرا إن شهادة ماكس 7 كانت “حرفيا قاب قوسين أو أدنى“، ومن المتوقع أن يتبعه MAX 10.
في الختام، أجهزة استشعار AOA يلعبون دورًا مهمًا في طائرات 737 ماكس لأنهم يرسلون البيانات إلى أنظمة التحكم في الطيران بالطائرة، بما في ذلك المعلومات التي يمكن أن تؤدي إلى قيام نظام MCAS بدفع مقدمة الطائرة إلى الأسفل إذا اكتشف توقفًا وشيكًا. ولذلك من المهم أن تكون البيانات التي يقدمونها دقيقة. تلقت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) ما لا يقل عن 216 تقريرًا منذ عام 2004 تتعلق بأجهزة استشعار AOA التي فشلت أو تطلبت الإصلاح أو الاستبدال أو التعديل.
وكان حوالي خمس هذه التقارير يتعلق بطائرات بوينغ، وفي بعض الحالات أدت أجهزة الاستشعار المعيبة إلى إطلاق تحذيرات مما أجبر الطيارين على رفض الإقلاع أو القيام بهبوط اضطراري. أظهر حادثا تحطم طائرتي 737 ماكس عواقب بيانات AOA الخاطئة. ومنذ ذلك الحين، غيرت شركة Boeing كيفية استخدام نظام MCAS لمعلومات أجهزة الاستشعار وأضافت مزيدًا من الضمانات للنظام.
قاعدة 5.5 درجة يعد أحد أهم التغييرات في MCAS ويوفر طبقة إضافية من الحماية. إذا أنتج مستشعرا AOA قراءات تختلف بأكثر من 5.5 درجة، فسيتم تعطيل MCAS تلقائيًا. وهذا يمنع بيانات AOA المتضاربة من تشغيل النظام وتوجيه مقدمة الطائرة لأسفل بشكل متكرر، كما حدث في الحادثين المميتين.
اكتشاف المزيد من موقع معرفة للمحركات
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
