飞机黑匣子

8773

“黑匣子”是飞机专用的电子记录设备之一，名为航空飞行记录器。里面装有飞行数据记录器和舱声录音器，飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与之相连。它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的有关技术参数和驾驶舱内的声音记录下来，需要时把所记录的参数重新放出来，供飞行实验、事故分析之用。黑匣子具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏黑匣子里的记录数据也能完好保存。世界上所有的空难原因都是通过黑匣子找出来的。

空难事故发生后，飞机往往解体，甚至被烈火烧毁。人们到现场救援的时候，总是会寻找一个东西，它的名字大家已经耳熟能详了，对了，这就是被誉为空难“见证人”的黑匣子。它可以给调查人员提供证据，帮助他们了解事故的真相。实际上，黑匣子是飞机上的记录仪器，是一种飞行数据记录仪。它能将飞机的高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林尼治时间，还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数都记录下来。另一种是座舱话音记录仪。它实际上就是一个无线电通话记录器，可以记录飞机上的各种通话。这一仪器上的4条音轨分别记录飞行员与地面指挥机构的通话，正、副驾驶员之间的对话，机长、空中小姐对乘客的讲话．威胁、爆炸、发动机声音异常，以及驾驶舱内各种声音。黑匣子能够向调查者提供飞机出事故前各系统的运转情况。因为空难发生在短暂的瞬间，有时飞行员和全部乘务员同时遇难，调查事故的原因会有很大困难，而飞行数据记录仪可以向人们提供飞机失事瞬间和失事前一段时间里，飞机的飞行状况、机上设备的工作情况等。而座舱语言记录仪能帮助人们根据机上人员的各种对话分析事故原因，以便对事故作出正确的结论。为了承受飞机坠毁时的猛烈撞击和高温烈焰，黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击保护材料。而且为了尽可能的安全，黑匣子通常安装在飞机尾部最安全的部位，也就是失事时最不易损坏的部位，在飞机坠毁时，黑匣子在1100℃的火焰中能经受30分钟的烧烤，能承受2吨重的物体挤压5分钟，能够在汽油、机油、油精、电池、酸液、海水中浸泡几个月，总之，它能在许多恶劣的条件安然无恙。就算这样的保护，仍然在有些空难中黑匣子遭到了损坏，所以国际航空机构又规定了更加严格的标准，而且记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪，类似于计算机里的存储芯片。

目前，大多数的客机、军用飞机上安装的黑匣子有两种。 [1]　一是称为飞机数据记录器（FDR）的黑匣子，专门记录飞行中的各种数据，如飞行的时间、速度、高度、飞机舵面的偏度、发动机的转速、温度等，共有30多种数据，并可累计记录25小时。起飞前，只要打开黑匣子的开关，飞行时上述的种种数据都将收入黑匣子内。一旦出现空难，整个事故过程中的飞行参数就能从黑匣子中找到，人们便可知道飞机失事的原因。  飞机黑匣子

另一种称为飞行员语言记录器的黑匣子（CVR），就像录音机一样，它通过安放在驾驶舱及座舱内的扬声器，录下飞行员与飞行员之间以及座舱内乘客、劫机者与空中小姐的讲话声，它记录的时间为30分钟，超过30分钟又会重新开始录音。因此这个黑匣子内录存的是空难30分钟前机内的重要信息。 随着科技的迅速发展，黑匣子也在不断更新换代。20世纪60年代问世的黑匣子（FDR）只能记录5个参数，误差较大。70年代开始使用数字记录磁带，能记下100多种参数，保存最后25小时的飞行数据。90年代后出现了集成电路存贮器，像电脑中的内存条那样，可记录2小时的CVR声音和25小时的FDR飞行数据，大大提高了空难分析的准确度。每架飞机上，黑匣子通常有两个，它们的学名分别叫“飞行数据记录仪”和“机舱话音记录器”。前者主要记录飞机的各种飞行数据，包括飞行姿态、飞行轨迹（航迹）、飞行速度、加速度、经纬度、航向以及作用在飞机上的各种外力，如阻力、升力、推力等，共约200多种数据，可保留20多小时的飞行参数。超过这个时间，数据记录仪就自动吐故纳新，旧数据被新数据覆盖。机舱话音记录器主要记录机组人员和地面人员的通话、机组人员之间的对话以及驾驶舱内出现的各种音响（包括飞机发动机的运转声音）等。它的工作原理类似普通磁带录音机，磁带周而复始运行不停地洗旧录新，总是录留下最后半小时的各种声音。

座舱话音记录仪

座舱话音记录仪（CVR）实际上就是一个无线电通话记录器，可以记录飞机上的各种通话。这一仪器上的4条音轨分别记录飞行员与地面指挥机构的通话，正、副驾驶员之间的对话，机长、空中小姐对乘客的讲话．威胁、爆炸、发动机声音异常，以及驾驶舱内各种声音。黑匣子能够向调查者提供飞机出事故前各系统的运转情况。因为空难发生在短暂的瞬间，有时飞行员和全部乘务员同时遇难，调查事故的原因会有很大困难，座舱语言记录仪能帮助人们根据机上人员的各种对话分析事故原因，以便对事故作出正确的结论。 座舱话音记录器主要记录机组人员和地面人员的通话、机组人员之间的对话以及驾驶舱内出现的各种音响（包括飞机发动机的运转声音）等。它的工作原理类似普通磁带录音机，磁带周而复始运行不停地洗旧录新，总是录留下最后半小时的各种声音。一次飞行通常要经历8个阶段（起飞、初始爬升、爬升、巡航、下降、开始进场、最后进场、着陆），每一阶段的情况，都逃不过黑匣子的“耳朵”。

飞行数据记录仪

飞行数据记录仪（FDR）主要记录飞机的各种飞行数据，包括飞行姿态、飞行轨迹（航迹）、飞行速度、加速度、经纬度、航向以及作用在飞机上的各种外力，如阻力、升力、推力等，共约200多种数据，可保留20多小时的飞行参数。超过这个时间，数据记录仪就自动吐故纳新，旧数据被新数据覆盖。 飞行数据记录仪可以向人们提供飞机失事瞬间和失事前一段时间里，飞机的飞行状况、机上设备的工作情况等。它能将飞机的高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林威治时间，还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数都记录下来。 记录飞机系统的运转数据。传感器从不同的区域连接到飞行数据获取单元，再连接到FDR。当一个开关动作时，都将被FDR记录下来。电子记录仪由于数据传输快，从而比磁带记录仪记录更多的参数。电子FDR可以记录25小时的飞行数据。每一个FDR记录的附加参数都可能提供调查员们事故的更多的线索。 在美国，联邦航空管理局（FAA）要求商用航空公司根据飞机的大小，至少记录11-29种参数。磁带记录仪可以记录到100个参数，而电子记录仪可以记录超过700个参数。1997年7月17日，FAA出版了联邦标准，标准要求在2002年8月19日以后制造的飞机至少要记录88个参数。

水下信标

除了颜料和反射条带外，记录仪还装备了水下信标（ULB）。如果你看过黑匣子的照片，一定可以观察到在盒体的一端有一个小的，圆柱体的物体。它看起来是黑匣子把手的两倍大，实际上它就是信标。当飞机坠入水中时，信标开始发送人耳听不到的超声波脉冲，这种脉冲可以被声纳和声学定位仪探测到。在信标的一端有像公牛眼一样的水下传感器。当水接触到传感器，信标就会被激活而发出超声波脉冲。 信标通常发送37.5kHz的脉冲信号，并能从深为14000英尺（4267m）的水下传递声音。一旦信标开始工作，它会每秒发送一次信号并持续30天。信标由可以连续工作6年的电池驱动。在十分罕见的情况下，信标才可能被强大的力量冲击而折断。在美国，当事故调查员们找到黑匣子后，它被立即送到NTSB的计算机实验室中。为了避免对记录媒介的任何损坏，在运输过程中这种装置受到特殊的保护。在发生水下事故时，记录仪会被保存在冷水中以防止烘干。“所作的一切都是为了保存记录仪的状态直到其被妥善的处理，”Daron说，“把记录仪放置在一桶水中，通常是冷水，也就是保持黑匣子被找到的地方的环境，直到被送达可以充分分析黑匣子的地方。”

保存方法

在大多数的空难中，可以保存下来的装置是飞行数据记录仪和座舱声音记录仪的坠毁生存记录单元（CSMU）。通常的，记录仪底盘和内部装置的其它部分都被撕裂了。CSMU是紧固在记录仪的平台部分的一个巨大的圆柱体。这种装置能够承受很高的压力，非常大的撞击和成吨的压力。在老式的磁带记录仪中，CSMU安放在一个长方形的匣子中。电子黑匣子的CSMU使用三层材料将存储数字信息的内存片隔离和保存起来。

铝壳，环绕内存卡有一铝薄层。高温绝缘体，1英寸（2.54cm）的干石英材料提供高温保护。其保护内存片防止事故后的火灾。不锈钢外壳，高温绝缘体安放在0.25英(0.64cm)厚的不锈钢外壳中，通常用钛合金制成。为了确保黑匣子的质量和生存能力，制造厂商对CSMU进行了彻底的测试。记住，在空难中只有CSMU可以生存下来――如果事故调查员能够得到它，就可以获得他们所希望得到的信息。为了测试CSMU，工程师们将数据存储于CSMU的内存中。L-3通讯公司使用随机模型将数据存储于每一块内存片中。这一模型可以由读出器读出以确定在坠毁后的冲击，火灾和压力下数据是否被损坏。