3月27日,東航失事飛機(jī)的第二個(gè)“黑匣子”找到了。

“黑匣子”是飛行信息記錄系統(tǒng)的俗稱,是飛機(jī)專用的電子記錄設(shè)備之一,該系統(tǒng)包括兩套儀器:一個(gè)是駕駛艙話音記錄器(Cockpit Voice Recorder),另一個(gè)是飛行數(shù)據(jù)記錄器(Flight Data Recorder)。 

此次找到的第二個(gè)“黑匣子”就是飛行數(shù)據(jù)記錄器,此前尋得的第一個(gè)“黑匣子”是駕駛艙話音記錄器。

據(jù)公開資料顯示,波音737—800型號飛機(jī)裝有兩個(gè)飛行記錄器,其中飛行數(shù)據(jù)記錄器安裝在客艙尾部,記錄時(shí)長25小時(shí)左右,記錄如高度、速度、航向、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、垂直速度以及機(jī)組的操作如駕駛盤桿量、油門等重要參數(shù);另一個(gè)是駕駛艙話音記錄器安裝在貨倉尾部,可以記錄四個(gè)通道聲音,分別為機(jī)長的通道、副駕駛通道、備用通道、環(huán)境聲音通道,記錄時(shí)長大約兩到三小時(shí)左右。

作為飛機(jī)失事后的一個(gè)重要的分析工具,“黑匣子”可以用來還原事故原因,查明事故的真相。而關(guān)于“黑匣子”的由來、發(fā)展、特點(diǎn),以及如何解開事故背后之謎等,成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

“黑匣子”的由來

1952 年到 1954 年間,世界上第一架噴氣式客機(jī)“彗星”號先后發(fā)生了多次墜機(jī)事故,因此澳大利亞民航局召開專家會(huì)議討論墜機(jī)的原因。其中一位專家就是在墨爾本聯(lián)邦政府航空研究實(shí)驗(yàn)室 (ARL) 專門研究航空燃料的化學(xué)家大衛(wèi)·沃倫博士。

沃倫博士意識到,大多數(shù)調(diào)查都沒有結(jié)果是因?yàn)橥ǔW钅芙忉屗l(fā)生事情的人不幸去世了。在商業(yè)飛機(jī)上配備錄音機(jī)的想法就這樣誕生了。

1956年,沃倫博士終于研發(fā)出“飛行記憶匣”,也就是“黑匣子”的雛形。不過澳大利亞的飛行組織卻以“不需要被監(jiān)視”為理由拒絕使用這個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。

兩年后,英國航空界官員訪問了沃倫所在的實(shí)驗(yàn)室,并十分認(rèn)同沃倫的想法。于是,英國在一架飛機(jī)上裝上了記憶匣,從而來驗(yàn)證它的可靠性。

“黑匣子”一詞正是源于二戰(zhàn)時(shí)期的英國短語。英國和盟軍戰(zhàn)斗機(jī)中的無線電、雷達(dá)和電子導(dǎo)航設(shè)備等電子設(shè)備,都會(huì)被封裝在不反光的外殼中,因此得名“黑匣子”。

到1965年,幾乎全世界的每一家航空公司都改用橙紅色的飛行記錄器,并在外殼上印有「FLIGHT RECORDER, DO NOT OPEN」的字樣,方便在失事時(shí)尋找但“黑匣子”這個(gè)名稱仍被沿用下來。

“黑匣子”能承受高速撞擊、高溫、深水壓

由于“黑匣子”是事故發(fā)生后最重要的調(diào)查線索之一。為了保護(hù)“黑匣子”,工程師們設(shè)計(jì)了特殊的結(jié)構(gòu)。

“黑匣子”的外殼一般由強(qiáng)度極高的鈦合金和鋁合金制成,不僅抗沖擊,還具有極強(qiáng)的耐腐蝕性。外殼內(nèi)部是一層很厚的填充物,這層材料一般包括了涂層、納米超級隔熱材料等。在填充材料的中心,就是“黑匣子”最核心的數(shù)據(jù)芯片。

由于必須能夠承受許多事故場景的沖擊而不遭受損壞,因此“黑匣子”在投入使用之前,都會(huì)經(jīng)過惡劣條件下的測試,檢測是否能夠承受以每小時(shí) 750 公里的速度與混凝土墻的沖擊,能否承受2噸重的物體擠壓5分鐘,能否承受1100攝氏度的高溫,能否承受6000米深水壓等。

一旦飛機(jī)墜入水中,其配備的水下定位信標(biāo) (ULB)遇水就會(huì)發(fā)出信號。這種信號不是電磁波,而是超聲波,人耳是聽不到的。信標(biāo)一旦開始工作,它會(huì)每秒發(fā)出信號一次,持續(xù) 30 天,直到電池耗盡,搜救人員可以在大約兩公里的半徑內(nèi)接收到。

但是如果飛機(jī)墜入陸地,該功能不會(huì)觸發(fā)工作,這也就意味著大多只能依靠目視方式尋找。

既然“黑匣子”的搜尋費(fèi)時(shí)費(fèi)力,為什么“黑匣子”里的數(shù)據(jù)不能云同步呢?

事實(shí)是,“黑匣子”是否應(yīng)該將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸回地面一直存在激烈的爭論。如果都傳到云端,數(shù)據(jù)量會(huì)很大,需要建立管理大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng),以便跟蹤所有的商業(yè)飛行活動(dòng),尤其是衛(wèi)星和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的使用。另外,也會(huì)存在數(shù)據(jù)安全問題。因此,目前該功能并未實(shí)現(xiàn)。  

“黑匣子”到底如何解開空難之謎?

大多數(shù)航班都有兩個(gè)“黑匣子”——駕駛艙語音記錄器 (CVR) 和飛行數(shù)據(jù)記錄器 (FDR),這兩個(gè)“黑匣子”通常被放在飛機(jī)尾部,因?yàn)榭茖W(xué)家通過對多起飛行事故分析發(fā)現(xiàn),飛機(jī)尾部不容易損壞,黑匣子保存下來的可能性也更大。

找到黑匣子是每次事故發(fā)生后的重要工作,而黑匣子找到后,還需要送到專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行譯碼。

通過數(shù)據(jù)下載來解讀里面的信息,記錄儀數(shù)據(jù)下載通常會(huì)遇到三種情況:一是記錄器完全不受損;二是記錄器受損,但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元狀態(tài)完好;三是記錄器存儲(chǔ)芯片受損。不同的情況,處理的方法也不同。

對于完全不受損的記錄器,需先將記錄器本體與專用下載設(shè)備及電源連接,再次確認(rèn)連接無誤后給記錄器通電;通電后需使用專用下載設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)下載,再用專用譯碼軟件對下載成功的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

雖然“黑匣子”對于破譯飛機(jī)失事原因有著重要的作用,但其他飛機(jī)殘骸的收集工作也非常重要。

據(jù)民航資源網(wǎng)專家李瀚明在接受中新財(cái)經(jīng)采訪時(shí)稱,“在解譯黑匣子中記錄的數(shù)據(jù)后,還需要觀察飛機(jī)殘骸中包括方向舵、升降舵、襟翼等具體部件中,螺桿等控制機(jī)械的具體位置,才能據(jù)此判斷具體控制信號是否得到機(jī)械結(jié)構(gòu)的執(zhí)行。所以說,飛機(jī)殘骸的收集工作也非常重要,它是判斷飛機(jī)具體狀態(tài)的重要依據(jù)。

不止飛機(jī),汽車上也有“黑匣子”

由于“黑匣子”的作用不斷凸顯,這項(xiàng)技術(shù)不僅被運(yùn)用到飛機(jī)上,隨著汽車智能化的發(fā)展,汽車上也在安裝類似飛機(jī)“黑匣子”的系統(tǒng)——EDR系統(tǒng)。

EDR全稱為Event Data Recorder,即行車事件記錄系統(tǒng)。用于記錄車輛碰撞前、碰撞時(shí)、碰撞后三個(gè)階段中汽車的關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù),比如速度、ABS狀態(tài)、安全帶狀態(tài)等。

雖然之前很多汽車上已經(jīng)安裝了行車記錄儀之類的設(shè)備,但EDR才是汽車行業(yè)中最正宗的“黑匣子”。

去年,我國《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》國家標(biāo)準(zhǔn)第2號修改單發(fā)布,要求自2022年1月1日起,新生產(chǎn)的乘用車需配備汽車“黑匣子”EDR系統(tǒng)。

今年7月6日起,歐盟在汽車道路安全法規(guī)上的新規(guī)定也要開始實(shí)施,規(guī)定中要求所有新認(rèn)證的汽車都必須配備新的安全系統(tǒng)EDR,用來記錄汽車事故前后的活動(dòng)數(shù)據(jù)。

對此,外界也提出了數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的問題。對此,歐盟委員會(huì)最近發(fā)布了“黑匣子”設(shè)備的最終技術(shù)規(guī)范,該規(guī)范禁止從設(shè)備中檢索包含位置、日期和時(shí)間信息的數(shù)據(jù)。據(jù)悉,從“黑匣子”中檢索到的所有數(shù)據(jù)都承諾匿名,并且與飛機(jī)“黑匣子”不同的是,不會(huì)像駕駛艙語音記錄器那樣記錄對話。

相比于飛機(jī),汽車出現(xiàn)事故的幾率要高很多,特別是在自動(dòng)駕駛場景之下,車輛對駕駛員的依賴程度降低,對自動(dòng)化技術(shù)的依賴程度越來越高,因此“黑匣子”也成為智能汽車上必備品。

總之,通過技術(shù)手段最大程度降低事故發(fā)生的頻次,才是“黑匣子”存在的真正意義。期待每一次的事故之后,都能推動(dòng)技術(shù)的快速迭代升級,為人們的出行真正保駕護(hù)航!(本文首發(fā)鈦媒體APP,作者/韓敬嫻,編輯/張敏)

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  • 行車記錄儀在民事訴訟案里還挺常見到的

    回復(fù) 2022.03.28 · via iphone
  • 黑匣子記錄的等于是那些逝去的生命留在世上最后的聲音,有意義!

    回復(fù) 2022.03.28 · via android
  • 每次飛機(jī)出事就找黑匣子,但是都不知道黑匣子怎么記錄的,這篇科普寫得好

    回復(fù) 2022.03.28 · via iphone
  • 不管是不是隱私吧,還是有必要的

    回復(fù) 2022.03.28 · via android
  • 原來汽車上也有黑匣子

    回復(fù) 2022.03.27 · via iphone
  • 黑匣子意義重大,希望意外不再發(fā)生吧

    回復(fù) 2022.03.27 · via h5

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