人们常常听到 “黑匣子”,尤其在飞机发生空难事故后,寻找 “黑匣子” 是开展事故调查的第一步。
那么黑匣子是黑色的吗?它安装在飞机的哪个部位?具体有什么作用?今天,让我带你了解黑匣子——飞行数据记录仪。
为什么叫“黑匣子”?
实际上,飞机上的黑匣子不是黑色的,而是呈现鲜艳的橙红色。主要原因在于空难事故之后,醒目的颜色便于人们寻找。其外形为长方体,
那么为什么大家习惯称其为 “黑匣子” 呢?
一方面可能是因为 “它” 常与空难一起出现在大家视野,“它” 的内部有太多神秘传说,而 “黑色” 渲染了这种气氛。
另一方面是因为上世纪五十年代,当时飞机上的电子仪器都放置在形状统一的黑色盒子里,叫 “它” 黑匣子就顺理成章了。
飞机失事后,机上设备往往要承受巨大的撞击,而且伴随火灾。因此,要想把飞机失事前记录的信息,在失事后仍然能够完好地保留,黑匣子不仅要承受巨大的冲击和高温,还得承受振动、腐蚀等恶劣环境的影响。
黑匣子的发展历史
“黑匣子” 是一位墨尔本工程师在 1958 年发明的。其背景是随着飞行事故的不断增加,需要有一种追忆事故发生过程的设备,以研究空难事故的发生原因。
二战期间,在军用飞机上率先使用了飞行数据记录仪。二战后,飞行数据记录仪逐渐应用到民用飞机上。
由于当时技术限制,早期的记录方式比较落后,采用了机械记录的方法,且只能记录 5 个参数。当磁记录方式发明后,又转向了磁带记录,能记录 100 多种参数。
随着科技的发展,现代民机 “黑匣子” 所使用的存储介质,已完成了由磁带向体积小、重量轻的固态防撞存储装置的过渡。
黑匣子:FDR和CVR
对于老的飞机型号,一般采用分离式飞行记录器架构,黑匣子一般包括两种设备:FDR 和 CVR,两个设备均作为独立的 LRU。
飞行数据记录仪(FDR,Flight Data Recorder)
可以记录飞行中的各种数据,包括飞机的飞行速度、高度、航迹、姿态、客舱压力、时间、舵面偏度、发动机转速、飞机构型等共约 200 多种数据,可保留 20 多小时的飞行参数。
驾驶舱通话记录仪(CVR,Cockpit Voice Recorder)
CVR 可以记录机组人员的通话和驾驶舱内的声音。记录仪一般会记录飞机失事坠毁前 30 分钟内的通话和音响。
驾驶舱声音记录仪,能帮助事故调查员将机组人员的活动与飞机状况联系起来,通过录音来鉴别和判断系统的工作情况,给人们提供分析研究的依据,以便对事故做出正确的结论。
此外,由于存储器的容量限制等原因,飞行数据记录仪记录的数据超过 20 小时,驾驶舱通话记录仪超过 30 分钟,两类记录仪会自动吐故纳新,新的数据会将旧数据自动抹去。
这种使用逻辑,跟我们开车时使用的行车记录仪一样,异曲同工。
黑匣子:EAFR
现代新研飞机,一般会安装新一代飞行数据记录系统,新一代系统更高效、更可靠、重量更轻,并兼具图像、音频、视频和数据记录能力。
它主要包括两台一样的增强型机载飞行记录器 EAFR (Enhanced Airborne Flight Recorder),它的功能覆盖了 FDR 和 CVR。
EAFR 作为一个独立的 LRU,可以同时记录飞行机组人员的对话和飞行数据信息,也可记录驾驶舱仪表、飞机舵面和起落架、发动机等图像和视频信息。
飞行数据可以记录至少 25 小时,而其他信息至少 2 小时。
黑匣子的安装
一般来说,为了确保 “黑匣子” 的安全,在飞机遭受撞击或火灾时,提高记录器的存活性,“黑匣子” 一般被安装在 “安全” 的位置,以便在空难中更容易保存下来。
如果采用分离式飞行记录器架构,FDR 和 CVR 通常会安装在远离飞机中心的尾部。
如果采用新一代飞行数据记录系统,两套 EAFR 分别安装于飞机前部和后部。
黑匣子的搜寻
一旦飞机失事,“黑匣子” 能帮助我们开展事故调查、寻找飞机失事原因。
“黑匣子” 上是没有无线电发送装置的,但它带有水下定位信标,平时不发射信号,坠毁落水后开关自动开启,并发出超声波脉冲(持续工作 30 天),这种波人耳不能听到,但可以被声呐和声学定位仪探测到,供搜寻者利用接收器确定其方位。
脉冲信号的覆盖范围有限,约 200-300 公里,当电池耗尽或设备遭损坏后,“黑匣子” 就将停止工作。