​第二个黑匣子已经找到!黑匣子到底是什么?

第二个黑匣子已经找到!黑匣子到底是什么?

“3·21”东航MU5735航空器飞行事故引发全网关注。昨晚国家应急处置指挥部确认,航班上人员已全部遇难,在这里请允许小编向在这次空难中遇难的同胞们默哀……

第二个黑匣子已经找到!黑匣子到底是什么?-

为了还原整个空难事件的细节,分析事故的成因,“黑匣子”成为了一个重要的突破口,若能找到失事飞机的黑匣子,并成功进行解码,或许我们就能最大程度地获取这次空难事故的真正原因。截至发稿前,两部黑匣子已全部找到,有关技术人正全力进行解码。

大家都知道黑匣子是航空器的重要组件,记录着航空器飞行过程中大量的数据,但你真的了解黑匣子吗?今天我们就一起来揭开“黑匣子”的神秘面纱。

黑匣子(blackbox)其实是飞行记录仪(FlightRecorder)的俗称,是安装在航空器上,用于航空事故调查、维修、飞行试验用途的设备。最初飞机内所有的电子仪器都是放置在大小、形状统一的黑色方盒里。1954年,在驾驶座机舱内装设声音记录器的构想被提出,出于要给声音记录器最高等级的保护,就把它装在了最坚固的黑色方盒中,blackbox的名称就此而来。所以说,黑匣子最初设计出来就是黑色的,也算是名副其实。后来,黑匣子表面被漆成了亮红色或者橘色,贴上了反光条并标注了“FLIGHTRECORDER,DONOTOPEN”(飞行记录仪,请勿开启)的字样,这样可以起到醒目的效果,便于在搜寻过程中更容易找到。

第二个黑匣子已经找到!黑匣子到底是什么?-

虽然外观有所改变,但“黑匣子”的名字却一直沿用了下来。并且随着科技的不断发展与进步,与黑匣子的相关技术也愈发成熟。航空器遭遇灾难后,黑匣子提供的重要数据极大地帮助了人们分析事故的成因,也为航空器的改良提供了方向和指导。所以今天的航空器都强制安装“黑匣子”。航空器上的飞行记录仪都包含两个不同的部分,分别是飞行数据记录器和驾驶舱通话记录器。飞行数据记录器(FlightDataRecorder,FDR)能记录飞机的系统工作状况和引擎工作参数等飞行参数,内容包括:空中飞行速度、高度、航向、发动机推力资料、俯仰与滚动资料、纵向加速度资料及许多参数资料。计录器是由马达带动的8条磁道,磁带全长约140米,可记录60多种资料25小时。驾驶舱通话记录器(CockpitVoiceRecorder,CVR)又称座舱通话记录器,仪器上的四条音轨分别记录飞行员与航空管制员的通话,正、副驾驶员之间的对话、机组员对乘客的广播,以及驾驶舱内各种声音(引擎声、警报声)。记录的时间约2小时,录完后,会自动倒带从头录起。若发生空难,之前的两个小时会被完整保留,并持续发出讯号,直到断电为止(记录器所提供的电力足够发出信号30日)。

第二个黑匣子已经找到!黑匣子到底是什么?-

由于黑匣子里保存的数据过于重要,而一般我们需要解码黑匣子时都是在发生空难后,所以如何在空难发生时最大程度地保护黑匣子不被损坏,是制造黑匣子需要考虑和攻克的难题。

发生空难时,航空器一般都会以非常快的速度下降,在撞击地面时会产生一个非常大的冲击力,所以黑匣子的外壳使用的是钛钢金属,能承受3400g的巨大压力,这里的g是指重力加速度(9.8m/s2),也就是说在重力的3400倍情形下,也可以指储存数据的芯片不会有太大的损坏。由于航空器撞击地面时会发生爆炸引发大火,所以黑匣子需要有一层耐高温的保护层。选用的耐高温材料需要能够在1100℃高温下保持30分钟。航空器在遇到空难时有一定概率会落入水中,所以黑匣子也需要具有防水的功能。我们知道液体内的压强随深度的增加而增加,所以一般需要保护壳需要能够承受20000英尺水深处的水压。为了能够使地面搜救人员第一时间找到黑匣子,失事后掉落的黑匣子会自动发射无线电信号,引导救援人员找到它。如果飞机发生意外坠入水中,记录器上的水下定位信标(ULB)遇水就会被自动激活,发射频率为37.5KHz的无线电信号。信标每秒钟发射一次信号,发射时长可达30天。搜寻人员可使用信号接收装置来探测信标的位置。一般航空器发生空难时,头部向下接触地面的情形较多,所以为了减少对黑匣子的直接伤害,黑匣子一般装配在航空器的尾部,下图是以民航飞机为例的一个示意图。

第二个黑匣子已经找到!黑匣子到底是什么?-

即便我们对黑匣子的数据储存单元进行了重重包装和保护,理论上已经尽可能地保证了储存单元不易被损坏,但实际情况下由于坠落地点的不同,地面搜救的难易程度也大不相同。

如果找到黑匣子所用的时间越长,那么黑匣子在恶劣环境下所处的时间也就越长,储存单元被损坏的概率也就越大。

第二个黑匣子已经找到!黑匣子到底是什么?-

所以即便我们成功地找到了黑匣子,也不能保证里面的数据能够100%地保留下来。损坏越严重的黑匣子,解码难度越大,所需的时间也就越长。

此次MU5735航空器的两部黑匣子目前均被找到,我们都希望黑匣子里的数据能够成功被读取和解码,还原本次事故的来龙去脉。

最后,小编向所有参与地面搜救的工作人员道一句辛苦,没有你们的日夜奋战就没有如此迅速的进展,让我们静待事故的真相。

参考资料

[1]飞行记录仪-维基百科

[2]GorlickMM.Theflightrecorder:Anarchitecturalaidforsystemmonitoring[C]//Proceedingsofthe1991ACM/ONRworkshoponParallelanddistributeddebugging.1991:175-181.

[3]拆解神秘的飞机黑匣子,看看里面的PCB和元器件都长什么样?-网易@感知芯视界

[4]科普:为什么要找到黑匣子-中国民航网

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