專業/湯姆·威廉姆斯與A380的機翼

簡介

湯姆·威廉姆斯是總部位於法國圖盧茲的歐洲飛機制造商空客的營運長。 這位蘇格蘭人領導著一個由900人組成的團隊，負責開發世界上最大的客機A380的創新機翼。 為了與競爭對手波音在大型客機制造領域的統治地位競爭，他們試圖儘可能減輕機翼的重量，以降低燃料消耗。後來事實證明，使用的超輕材料容易開裂。 這個案例是技術專業人士根據非技術公司高管的要求做出決定的一個重要例子。預防原則有助於闡明威廉姆斯與歐洲航空安全域性（EASA）之間對比鮮明的立場。

競爭與工程困境

空客與波音的競爭被認為是大型噴氣式客機市場的雙寡頭壟斷。 波音747是第一架生產的寬體飛機，並導致波音在大型客機市場佔據主導地位。 空客在20世紀90年代初開始對A380進行研究，以開發747的競爭對手和繼任者。 這是他們結束波音統治地位的策略，並推動了幾個設計要求。 由於航空公司希望獲得燃油效率更高的客機，空客高管要求A380比747更大，燃油效率提高20%。 這提出了一個悖論：隨著飛機越來越大，它們的渦輪機和機翼尺寸也隨之增加，導致整體重量和燃油消耗增加。

為了滿足這些要求，工程師們使用了創新的複合材料和超輕鋁合金，即使是機翼的關鍵部件也是如此。這一設計決策使他們能夠大幅降低飛機的重量，並且他們沒有將這些材料的使用視為風險。“我們在過去的多架飛機中都使用了這種合金，”威廉姆斯後來說道。 這與丹·阿普萊蓋特的情況不同，他確信存在嚴重問題，但沒有說出來。威廉姆斯和他的團隊相信這個設計。

澳洲航空32號航班與歐洲航空安全域性

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2010年11月，澳洲航空一架A380的飛行員在起飛後不久發動機爆炸，被迫進行緊急降落。隨後的調查發現飛機機翼肋骨存在製造缺陷。

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在發現幾架飛機的機翼出現裂紋後，EASA釋出了適航指令（AD），將20架A380停飛進行目視檢查。這允許最多6周的時間進行詳細的目視檢查。 根據EASA發言人的說法，這些檢查“在幾乎所有接受檢查的飛機上都發現了裂紋”。 EASA隨後修改了他們的AD，要求對全球運營的所有空客A380進行檢查，並使用高頻渦流檢測裝置進行裂紋檢測。 後來，還發現澳洲航空32號航班的支架中發現的裂紋實際上與製造問題有關，而不是與爆炸和湍流有關。

“在這些檢查過程中，在一些機翼肋骨支架上發現了輕微的裂紋。這種裂紋與湍流無關，也不是澳洲航空特有的，而是追溯到飛機這一特定機翼區域的製造問題，”澳洲航空發言人說道，並補充說空客證實這些裂紋不會影響飛行安全。

湯姆·威廉姆斯的反應

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湯姆·威廉姆斯從未試圖推卸設計失敗的責任，他在一次採訪中表示：“最終，我對此負有責任。” 他明確表示，機翼製造廠的工人正確地按照他的團隊提供的設計規範進行操作。

自事件發生以來，威廉姆斯一直堅持認為這些裂紋不會對乘客的安全構成威脅。 他承認測試計劃對所用鋁的型別做出了假設，並聲稱當時可能有助於他們分析的非線性建模工具還不可用。 他還指出，疲勞測試無法考慮飛行過程中遇到的所有操作條件。 在2016年的一次採訪中，威廉姆斯評論了空客在做出繼續製造A380的決定時，發現“波音在747上賺了很多錢，匯率不同，油價也不同”的事實。 。在這段採訪中，湯姆·威廉姆斯透露，該專案可能部分是為了滿足公司領導團隊的自尊心而獲得批准，他說，在做出決定時，自豪感“可能處於邊緣”。

對空客的影響

財務反彈

空客估計，修復已交付給航空公司的每架飛機的裂紋成本為100萬歐元，修復全球運營的69架飛機的總成本約為7000萬歐元。 該估計只包括檢查和修復裂紋的成本，以及為受影響的航空公司提供替代飛機的成本。 它沒有包括在未來幾個月內將要交付的正在生產的其他飛機的額外修理成本。 空客的母公司歐洲航空航天與國防公司（EADS）估計，到2012年底修復所有生產的飛機的總成本為1.31億美元。 他們承認，如果發現飛機需要額外修理，這個數額很容易翻倍或翻三倍。 成本還包括對受影響的商業航空公司的賠償。例如，阿聯酋航空要求賠償因維修造成的損失時間而造成的6000萬歐元損失。 為了盈虧平衡，空客高管估計需要出售約250架飛機。 這個數字後來翻了一番，然後他們最終放棄了估計盈虧平衡銷售額。

專業聲譽

除了經濟損失外，空中客車還面臨著作為飛機制造商的專業聲譽下降。在發現裂縫後，空中客車執行長 湯姆·恩德斯 表示：“我認為這不會長期損害其聲譽。這架飛機非常可靠，並且正在證明非常受歡迎。我認為航空公司將堅持使用它。它正在銷售。A380 還會繼續存在。” 儘管有這些預期，但在那年 2 月中旬新加坡舉行的最重要的亞洲航空會議上，沒有航空公司訂購 A380。 航空公司沒有從空中客車購買大型飛機，而是轉向波音，將其視為更可靠、更具聲譽的製造商。這表明一個人專業聲譽是多麼的脆弱和寶貴。

預防原則

描繪預防原則的漫畫

歐洲航空安全域性提倡 預防原則，該原則指出，應抵制引入最終影響存在爭議或未知的新產品或工藝。歐洲航空安全域性決定進一步調查所有 A380，突出了其確保乘客安全的責任，無論風險是否已知。在飛行過程中，A380 機翼的尖端可以向上彎曲超過 2 米或向下彎曲 1 米，機翼材料的溫度可以從 70 攝氏度到 -50 攝氏度不等。 在這種壓力和溫度變化的情況下，確保機翼保持結構完整性至關重要，歐洲航空安全域性認識到這一點。他們對預防原則的倡導得到了他們對航空公司的公開宣告的支援

“這種狀況，如果未被發現和糾正，可能會導致飛機結構完整性降低。”

與歐洲航空安全域性的立場相反，湯姆·威廉姆斯公開譴責預防原則，他說

“如果我們從未敢走上新的道路，飛機仍然會由木材和帆布製成。”

他實際上認為，空中客車有責任超越當時飛機的極限，無論是否危及人命。這暴露了他們對冒險的偏見，以及他們對公共安全的漠視。

專業精神和責任

這一事件突出了一個由行業對燃油效率的追求而引起的工程困境，因為航空公司開始期望飛機制造商生產越來越節能的飛機。A380 預計將比波音 747 更大，但燃油效率提高 20%。為了規避不可避免的額外重量，威廉姆斯和他的工程團隊對 A380 使用了超輕鋁合金，重量減輕了幾百公斤。

威廉姆斯最初承擔了全部責任。當被告知減輕飛機重量時，威廉姆斯本可以要求對這種輕質材料進行進一步的測試和研究。相反，他的團隊對材料的使用做出了假設，因為這種材料已經被用在了尺寸小得多的飛機上。 威廉姆斯聲稱，這些假設是基於當時沒有非線性建模工具，這些工具本可以改進他們的分析。 即使他們可以使用一些有用的工具，隨後的疲勞測試也永遠無法考慮到飛機所承受的每種溫度和壓力變化。 威廉姆斯僅僅因為缺乏工具和有效的測試程式而做出了牽強的假設，然後用這句話來辯護自己的判斷：“過去我們在許多其他飛機上使用過這種合金。” 這種決定和缺乏判斷力可以用威廉姆斯對預防原則的譴責來解釋。與其在技術開發中留下很大的不確定性空間以期獲得競爭優勢，他應該依靠已知成功的材料，尤其是在人命攸關的情況下。

結論

威廉姆斯判斷上的失誤和他對機翼材料的粗心大意，表明了在人命攸關的情況下，始終謹慎行事是多麼重要。雖然在某些領域推進某些技術很重要，甚至必要，但公共安全始終應該放在首位，絕不應該做出牽強的假設。與其開發更大的飛機，由於缺乏工具和測試流程而承受更高的風險，不如使用經過驗證的材料；安全總比後悔好。

空中客車最初決定建造 A380 時，前波音高管哈里·斯通西弗說：“當你的競爭對手犯錯誤時，不要妨礙他。” 他指的是在開發 787 夢幻客機時發生的 開發問題，該飛機是第一款主要使用複合材料而不是鋁的商用飛機。空中客車完全忽略了 787 機翼出現裂縫的事實，卻試圖讓 A380 變得更大、更節能，因此註定要失敗。因此，從同一領域其他人的錯誤中吸取教訓非常重要。

此案例還突出了個人專業聲譽是多麼的脆弱和寶貴。一旦空中客車與可能存在危險的飛機的製造聯絡在一起，航空公司就開始放棄空中客車，而是從波音購買他們的大型飛機。雖然空中客車希望 A380 能讓他們在競爭中佔據優勢，但它只是導致他們在市場上失敗，因為他們未能有效地管理他們的聲譽。公司在其行業內的聲譽的任何變化都可能產生毀滅性的影響，並影響客戶和客戶對他們的看法。此外，聲譽管理可能會減輕空中客車可能面臨的任何負面後果。空中客車沒有積極解決航空公司的擔憂，只是簡單地否認存在任何安全風險。

最後，空中客車允許自負影響他們的目標。為了與波音競爭，空中客車將他們對精英飛機的衡量標準設定為比波音 747 更大、更節能的飛機。在發現裂縫幾年後，威廉姆斯在一次採訪中表示：“我們出於自負、勇氣或自豪而進行的一些專案的日子已經過去了。” 他指的是他們決定開發 A380。與波音的競爭是開發 A380 的動機之一，雖然競爭通常很重要，但它不應該成為工程目標的唯一驅動因素。