文 | 张超
百年波音的日子越来越难过了。
疫情之下，各大航空公司纷纷停飞，波音别说卖飞机了，工厂都开始关门歇业了。
更糟糕的是，不但737 Max在复飞审查中发现了新问题，就连在飞的787也悬了。
波音公司本周三表示，正在与美国联邦航空局（FAA）合作，以修复737 Max的两个新问题。
本周三CNET报道，737 Max发现新的问题
第一个问题会让737 Max的飞行控制计算机出现故障，导致水平稳定器失效，飞机无法自行调整高度，第二个问题则可能导致飞机自动驾驶仪在进近（指飞机下降时对准跑道飞行的过程）时宕机。
而在早前的4月2日，787机型也被爆出，使用VxWorks操作系统的飞行控制计算机有BUG，需要每隔51天重启一次，否则计算机会积累大量数据，影响飞行员获取有效信息。
《每日邮报》报道波音787发现机载计算机BUG
在商用客机的跑道上，波音快要被空客彻底甩开了。
波音飞控计算机竟是老古董
波音一直是美国制造的象征。
在精密复杂的系统调度下，12000人在短短9天之内，将成千上万的零件组装成一架造价1.2亿美元的737 Max飞机，堪称现代工业的奇迹。
一架波音737 Max飞机在华盛顿州的工厂组装
737 Max采用了一些真正的尖端技术，比如NASA设计的小翼，全世界第一台采用一体式碳纤维风扇刀片的发动机，但其中绝不包括那两台算力与超级任天堂（上世纪90年代发布的家用游戏机）相当的飞行控制计算机。
波音737 Max 的小翼和引擎
自去年3月停飞以来，人们都知道导致两次坠机346人死亡的原因，是737 Max采用了错误的软件代码。
但随着FAA调查不断深入，他们发现飞行控制计算机算力不足，或许才是诱发故障的主因。
《The Verge》报道737 Max还在用老式计算机
现代客机都有飞行控制计算机，通过全自动驾驶或手动飞行中的精细调控，计算机可以帮助减轻飞行员的操作负担。
从1996年开始，波音就开始在737上使用柯林斯航空航天公司提供的飞行控制计算机。
柯林斯航空航天公司官网上显示支持的飞行控制系统
这种被称为柯林斯730的飞行控制计算机，每台采用一对单核16位CPU，CPU彼此独立运行，虽然牺牲了计算能力，但可以确保CPU发生故障时，整个系统不会受损。
即便以90年代后期的消费级技术标准看，柯林斯730也是落后于潮流。当时刚上市的任天堂的SNES游戏机已经用上了64位CPU。
任天堂搭载64位处理器的游戏机
当然，并不是说客机飞在云上，就一定需要云计算那样的算力。
通常，737NG被认为是有史以来最安全的窄体飞机，部分原因正要归功于这些可靠的飞行控制计算机。
问题在于，为了降低成本，波音公司决定让737 Max继续使用这种老古董，并试图让这些老掉牙的计算机搭配1987年发布的VxWorks系统（一种嵌入式操作系统），去承担一些21世纪客机的新任务，这引发了灾难性的后果。
VxWorks其中一代系统的界面
直到现在，波音公司仍拒绝选择功能更强大的飞行控制计算机，或是为飞控系统增添更多的计算机。
737 Max只有2台飞行控制计算机，虽然空客A320neo的计算机同样老旧，但至少它有7台。
靠讲故事走红的737Max
737 Max的一系列致命失误，始于空中客车十年前的那次突袭。
在利润丰厚的窄体客机市场，波音737和空中客车A320一直是死对头，两个机型合计占到全球28000架商用客机将近一半。
早期空客A320的宣传广告
为了争夺市场，波音和空客不断优化机型，但是开发全新机型投入大风险高，通常两家都是在现有机型上做些升级，波音第三代737NG首次亮相远在1997年，空客A320自1988年推出以来就没有更新过。
波音737 NG客机
优化主要围绕燃油效率展开，这项指标直接关系到航空公司的利润。
比如，2018年，美国西南航空751架波音737组成的机队，共燃烧了21亿 加仑燃油，以平均每加仑2.20美元计，总计46亿美元。倘若飞机燃油效率提高1％，整个机队便将节省4600万美元。
2019年3月，美国西南波音的737 Max 8飞机正在佛罗里达州的一处机场降落
2010年12月1日，空客震惊了整个航空界。他们秘密开发出了A320neo，相比波音737NG，它的燃料消耗足足减少了6％。
空客A320 neo在组装
2011年巴黎航展，空客一周售出667架A320neos，超过了波音737在2010年的全年订单量。
波音被打懵了。
过去五年，他们不是不知道空客正在秘密开发新机型，但是内部无数次争吵，最终都没能解决一个问题，到底是全新设计一款737，还是基于老的737平台升级。
当A320neo横空出世，并严重威胁到波音的生存时，所有分歧都消失了。
公司高管短短几周就下定了决心，他们宣布，将以创纪录的时间推出第四代波音737。
波音737 Max 8首飞
航空业有一项牢不可破的项目管理法则：一个合理的开发周期，不可能同时兼顾快速、廉价和质量。
可是为了击败空客，波音选择走了捷径，这注定737 Max本身只是一项权宜之计。
研发新飞机可能要耗时10年，要花费100-120亿美元，波音只能用旧平台升级。
波音工程师加班加点赶工，3个月内就拿出了新方案，并且承诺6年内就能交付，只要花上20-30亿美元。
华盛顿州制造工厂的波音737 Max飞机
在波音737 NG基础上改进，航空公司现有维修、支援、训练体系也可以无缝对接。对于美国联邦航空局（FAA）来说，也只需要这波音737-NG基础上进行补充认证，并不需要重头认证，节省时间也节省费用。
最终，波音公司花了六年来完成所有这一切，比开发777少了一年，比787少了18个月。
开发期第两年，波音便向航司承诺，737 Max的燃油效率将比A320neo高8%。
第五年半，FAA为737 Max颁发了修正型号认证。
波音737 Max 客机
几个月后，波音又吹嘘说，飞过波音737的飞行员，只需要2.5小时的线上培训，就可以掌握驾驶737 Max的知识。
这抓住了航空公司的另一大痛点，漫长的教学时间和昂贵的模拟器设备都意味着更高的成本，谁不希望自己的飞行员上午在家自学737 Max的驾驶要诀，下午就可以上机飞行。
因此，在如何解决燃料效率和培训成本的问题上，737 Max为所有航空公司讲述了一系列完美的故事，借此，波音在首架原型机问世之前，便出售了价值2000亿美元的737 Max。
绝佳的公关，掩盖了设计和生产上的问题，直到两起空难将其引爆。
46年前的创新设计埋下了祸根
罪魁祸首是机动特性增强系统（MCAS）。与737 Max一样，MCAS也是权宜之计。
737 Max是围绕新发动机LEAP-1B设计的。新发动机比737NG上的引擎效率高得多，但它们也更重更大。
波音737 Max的发动机
这就产生了一个无法回避的设计问题。
因为737平台诞生于1964年。
46年前的波音设计师采用了一个创新设计，将737的离地间距设计得很低，这样一来，航空公司就可以利用737原厂自带的自动折叠登机梯上下客，既减少了机场运营成本，又可以方便地勤检修发动机。
爱尔兰瑞安航空的波音737用自带登机梯上下客
可是随着发动机尺寸越来越大，当年的超前设计变成了过时的累赘。
在737NG上，发动机离地面只有18英寸，要将尺寸更大的LEAP-1B安装在同一位置，波音只能提高了发动机的安装点，发动机部分高出了机翼。
737 Max的引擎比此前的737系列更大
这又引发了空气动力学上的新问题。
由于尺寸位置改变，737 Max上的发动机会在飞机进入大迎角爬升时产生额外升力，让飞机的俯仰配平性能发生变化，有可能导致飞行员失去对飞机的控制。
波音原本可以通过更改硬件来解决问题，比如重新设计机翼或发动机外壳，甚至只需要添加一根“操纵推杆”。
大引擎会让飞机失速风险加大，需要软件压平机头
但是，更改硬件，会增加开发周期、审查周期和研发成本。
波音管理层的态度很明确：避免更改任何硬件，确保计划按时推进。
因此，开发团队使用了软件方案来解决硬件问题，除了在737 Max的两台飞行控制计算机上安装标准软件套件外，还额外添加了一个机动特性增强系统（MCAS）。
MCAS会在后台运行，等待飞机进入大迎角爬升，然后它会调整飞机的水平稳定器，以抵消不断变化的空气动力。
机动特性增强系统MCAS示意图
理论上讲，这是一个完美的解决方案，而且FAA不会像检查硬件更改那样严格地检查软件变化。
但是，这套系统出现了致命的问题。在某些情况下，它会错误启动，使飞机陷入无限前倾。除非飞行员在不到四秒钟的时间内作出正确反应，否则就会失去对飞机的控制，像印尼狮航610号航班和埃塞俄比亚航空302号航班那样机毁人亡。
MCAS系统失效示意图
复飞审查发现了更多大问题
737 Max停飞之后，波音一直试图通过解决软件问题来获得FAA的复飞批准。
2019年6月，波音公司向FAA 提交了软件修复程序，但在FAA对737 Max的飞行控制计算机系统进行压力测试时，发现缺陷不仅仅是软件。
737 Max 8飞机的驾驶舱
MCAS通过迎角（AoA）传感器来监测飞机何时进入大迎角爬升。
一旦进入大迎角爬升，MCAS会激活飞机的俯仰微调系统，后者以一次不超过9秒钟的幅度微调飞机姿态，直到AoA监测到飞机已结束陡峭爬升，才会恢复到正常。
然而，受限于737 Max飞行控制计算机的性能，MCAS一次只能接收一个AoA传感器的数据输入，这样一来MCAS便完全无法应对传感器故障，因为它无法同时检查核对另一个AoA传感器的数据。
因为脑容量有限，MCAS只相信AoA提供的任何数据，这就是两架飞机坠毁时发生的情况。
2019年3月，埃塞俄比亚航空737 Max失事地
作为认证审查的一部分，FAA会为每个飞机的系统分配“ 故障条件 ”。
不严重的故障条件，只会给乘客带来一些不便，而“危险”和“灾难性”级别的故障条件，则可能威胁飞机和乘客的安全。
MCAS获得了“危险故障”的称号。
这意味着，根据FAA的判断，任何一种MCAS故障都会引发严重或致命的伤害，按照规定，发生这种故障的几率必须少于1000万分之一。
波音737 Max客机
然而，过去五年，美国至少有50趟航班遇到过AoA传感器问题，即每170万个飞行小时就发生一次故障，这比FAA允许的1000万分之一高出将近六倍。
波音737 Max的硬件还被FAA发现了其他问题。比如其电气系统就存在安全隐患，如果靠近飞机尾部的两束电线发生短路，可能会导致飞机坠毁。
花钱研发技术不如炒高股价
如果没有发生致命事故，从商业角度来看，波音公司所做的一切似乎都是正确的。
从2011年Max首次发布到2018年，波音公司的年总收入增长了近50％，达到1010亿美元，年利润几乎翻了一番，股价翻了两番。
《福布斯》网站指责波音公司太关注股价了
该公司的高管因为实现其企业绩效目标也获得了数千万美元的奖金。
人们看不见的是，波音公司放弃了一些底线，比如将质量让位于速度，创新让位于成本控制，透明度让位于效率。
《洛杉矶时报》批评，波音注重股东利益牺牲质量
作为一家百年历史的公司，波音曾经是一家工程师文化主导的公司，但当美国企业从上世纪80年代开始追求“股东至上”的目标，波音也发生了巨大的变化。
这一切都跟通用电气那位传奇CEO韦尔奇有直接关联。
1981年，韦尔奇接任通用电气CEO的第一年，就在纽约发表了《在缓慢增长的经济中快速增长》的演讲，提出了“股东至上”的理论，要把公司的最大价值回报给股东。
通用电气前CEO杰克·韦尔奇
波音公司的前CEO哈里·斯通西弗曾在通用电气工作了32年，一直把“股东至上”奉为圭臬。
1994年到1997年，斯通西弗在担任麦道公司总裁兼CEO时，就让麦道接受了“股东至上”的理念，开始专注于季度收益，同时拒绝投资新的民用飞机。
波音前CEO、通用电气派系的哈里·斯通西弗
当外界质疑他“是否只对赚钱感兴趣”，斯通西弗回答说：“你是对的，我就是这样。”
1997年，斯通西弗推动了麦道与波音的合并，并出任波音公司总裁和COO。
在斯通西弗的影响下，时任波音公司CEO费尔·康迪特也公开表态：波音的首要任务已经不是制造一些领先于同行业的新型飞机。
波音公司前CEO费尔·康迪特
“如今，我们的主要任务是，努力创造一个以稳定股价为基础的发展环境。”
2003年，斯通西弗接任波音公司CEO，波音继续集中精力提高股价，最终波音的股价在斯通西弗担任CEO期间飚升52%。
2005年，斯通西弗的继任者吉姆·麦克纳尼，同样有18年通用电气工作经历，也奉行“股东至上”那一套理论，并且开创了一系列股票回购计划。
2014年，波音回购了价值60亿美元的股票，麦克纳尼和其他公司高层获得了价值数千万美元的股票期权和收益。
波音公司前CEO吉姆·麦克纳尼
麦克纳尼在职11年，波音股价从最低点30美元涨到了接近150美元。
最近几年，波音更是沉迷于股票回购和分红无法自拔。
波音年报显示，2016年回购70亿美金，分红27亿美金；2017年回购92亿，分红34亿；2018年回购90亿，分红39亿；2019年只回购了26亿，却分红了46亿。
2019年3月，737 Max停飞前夕，波音股价冲到了历史最高点，每股440美元。
波音股票曾到达440美元的高位
波音把软件开发外包给了印度人
近几年，波音公司把大约55%的现金拿去做股票回购+现金分红，股东和管理层赚得盆满钵满，研发占比却降到25%。
波音还想法设法压缩制造成本，其中最致命的就是压缩人工成本。
2014年，半岛电视台通过暗访拍摄了一部波音的纪录片，揭露了波音北查尔斯顿工厂一些惊人内幕。
波音北查尔斯顿工厂
一位工厂工人透露，“流水线上的工人，是最大的问题，他们没有受过教育，没有经过专业训练，对自己组装飞机的安全性毫不关心。”
2014年半岛电视台暗访波音北查尔斯顿工厂
半岛电视台甚至在暗访中发现，波音工厂的工人不光素质偏低，还有普遍的吸毒现象，可卡因、大麻和止疼片，只要提前下订单，就能在工厂里买到毒品。
半岛电视台随机询问了15位工人，是否会乘坐他们组装的波音飞机，其中10个人给出了否定的回答。
暗访时有工人表示不愿意搭乘自己造的波音飞机
包括前波音工程师、航空公司客户、核心供应商、航空界分析师等相关人员，也一致得出结论：波音的管理体系存在巨大漏洞，最终影响了飞机制造质量。
为了压缩软件开发成本，波音也更依赖低薪的外包商，而不是工程师。
这些外包商通常来自印度，时薪只要9美元。
彭博社报道，波音将737 Max软件外包给时薪9美元的外包商
前波音公司软件工程师马克·拉宾回忆，在西雅图波音公司的办公室中，印度软件开发商HCL Technologies Ltd.雇用的应届大学毕业生占据了几排办公桌。
拉宾说，“虽然这些大学生也按照规范流程工作，但是他们的效率远低于正规波音工程师，而且软件还会有BUG。”
波音为什么能有恃无恐
曾经，737Max甫一上市就成为航空界的当红炸子鸡，订单量超过5000架，中国的南航、国航、上航、海航、厦航等多家航空公司也都对其青睐有加。
截至去年3月11日中国宣布停飞前，国内航空公司已经接收了97架737 Max，其中数量最多的是南航，拥有24架，其次是国航，拥有15架。
2017年南方航空迎来首架737 Max 8的新闻
未交付737 Max订单中，中国的航空公司也占到了104架。停飞前一天的3月10日，国内航空公司单日运营了737 Max航班397班。
可是现在，世界各国的飞行员，没人愿意再飞这款机型。
甚至有400多名执飞737 Max的飞行员在美国提起集体诉讼，起诉波音在追求快速回报的过程中，故意掩盖传感器故障问题，使得飞行员在对此一无所知的情况下冒险飞行，同时，飞机停飞也给飞行员带来经济损失，他们要求赔偿数百万美元。
CNN报道，400名737 Max飞行员在美国起诉波音
在737 Max停飞停产和疫情的双重暴击下，波音现在举步维艰。
今年前两个月，波音的订单为负28架，而去年前两个月的订单量为95架。与此同时，空中客车却在今年前两个月收到296架订单。
2019年底，波音的总负债额高达1419亿美金，资产负债比为106%。今年1月，波音申请到了138亿美元的银行贷款，然而到了4月，这笔贷款已经用尽。
波音工厂停机坪上停满了不能交付的737 Max客机
资不抵债的波音已经被标普降级为BBB，离垃圾债BBB-仅一步之遥。
为此，波音已经启动了一项面向16万员工的自愿裁员（VLO）计划，向符合条件的员工支付薪资和福利补偿，允许他们离职。
现在的情况是，波音公司仍在尝试通过软件修复737 Max的硬件缺陷。
可是即便不那么安全可靠的737Max能获得批准复飞，各大航空公司还是无法立即用它来载运乘客。
今年1月，波音公司宣布，飞行员必须接受模拟器的培训，才能获得驾驶Max的资格。
模拟机演示737 Max 8的MCAS系统失效
可是因为此前波音抄了近道，导致737 Max模拟器严重不足。
在美国达拉斯，西南航空公司和美国航空公司共有13000名737飞行员，可是只有一架737 Max模拟器。
假设每位飞行员都需要至少4个小时的模拟器训练时间，那么即便模拟器24小时全天运行，两家航空公司也需要花费大约6年的时间，才能让所有飞行员都获准驾驶737 Max。
加州，美国西南航空停飞的737 Max飞机
别忘了，还有50家航空公司的飞行员需要接受培训。
虽然前景暗淡，但波音还不至于会死。
首先，美国政府的军工订单，大约能为波音贡献年营收的25%，其次，波音已经代表美国航空航天业，向美国政府提交申请政府600亿美金资助文件。
波音的理由是，他们有超过1.7万家供应商，创造了超过250万个工作岗位。
也许，这就是波音坚持不升级硬件的底气，可是这样的波音飞机，我们还敢坐吗？
- 参考资料：
- 远川科技评论：2020年美国最惨的公司，波音通向死亡之路？
- The Verge：The Ancient Computers In The Boeing 737 Max Are Holding Up A Fix
- CNBC：Boeing employees raised concerns about 737 Max before crashes, documents show
- Business Insider：Catastrophic software errors doomed Boeing's airplanes and nearly destroyed its NASA spaceship. Experts blame the leadership's 'lack of engineering culture.'
- Cnet:：FAA says 737 Max needs additional computer changes
- Forbes：Did Boeing Pay Too Much Attention To Wall Street? Are Other Companies Making The Same Mistake?
- Los Angeles Times：News Analysis: Boeing sacrificed quality on the altar of shareholder value
- Bed Times：Why successful companies disappear from the landscape
- Bloomberg：Boeing’s 737 Max Software Outsourced to $9-an-Hour Engineers
- Market Watch：Boeing engineer complained 737 Max safety system rejected due to cost, reports say
- Teller Report：The Association of Pilots of Argentina announced their refusal to fly a Boeing 737 Max
- CNN：737 Max pilot sues Boeing for career damage, 'severe emotional and mental stress'
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