解密:飞机最神秘的部分黑匣子 黑匣子是飞机的组成部分吗( 二 )


(第一代黑匣子)二战期间,英国工程师改进了改进了飞行参数记录装置,用钢针在铜箔上刻下各种参数的变化曲线 。这样哪怕飞机着火、坠毁,也能寻回当时的数据 。不过铜箔比较重,记录的数据量也十分有限,价钱不菲,所以只用在了军用飞机上 。这就是第一代的黑匣子,它仅能记录航向、高度、空速、垂直过载和时间等5个飞行参数 。

(第二代黑匣子)1956年,首个用于民航客机的飞行数据记录装置在澳大利亚诞生 。它的发明者戴维·瓦伦博士在研究航空燃油的同时发明了第二代的改进型黑匣子 。新版黑匣子的工作原理类似于普通磁带机,但在磁带机外面加装了具有抗冲击、耐火烧等能力的保护外壳 。第二代黑匣子一般可以记录几十个参数,并同时出现了座舱音频记录器 。
(第三代黑匣子)第三代黑匣子出现于上世纪90年代 。随着微电子技术的突飞猛进,黑匣子开始采用半导体存储器记录数据 。第三代黑匣子记录参数一般在几百个,功能已从飞行事故调查,逐渐延伸到日常飞行员监控、飞机故障诊断与维护 。
(现代黑匣子)新一代黑匣子可以记录视频信息,记录的参数数量也多达几千个,并且能够通过卫星等数据链定期传输黑匣子的关键数据 。但由于通讯带宽和信号盲点以及气象环境等影响,数据实时传输方式无法完全取代传统黑匣子的作用 。此外,新型抛放式黑匣子也已经出现,它能够在飞机坠毁时自动与机体分离,并具备水上漂浮和无线电、卫星定位功能 。
随着人们对航空飞行应用需求的不断提升,不管是军用飞机还是民航飞机,黑匣子这个装置的更新换代也非常频繁 。短短的60余年时间中已经更新了四、五代的黑匣子 。早期的黑匣子只能记录5个参数,误差很大,现在的黑匣子可以记录2小时的CVR声音和25小时的FDR飞行数据,已经显著的提升了空难和事故分析的精准度 。
另外,美国运输安全委员会还推荐在飞机上安装第三个黑匣子:除了记录飞行参数和驾驶舱声音外,通过一个摄像头,把驾驶舱内的实时画面记录下来,以便更好地分析事故原因 。
当然,黑匣子的发展仍然在继续中,而且黑匣子也接受了新的任务 。黑匣子现在很多技术的应用还是延续上个世纪的理念,比如脱离飞机进入水中之后发射超声波脉冲信号,而且信号电池的寿命非常短 。今年的马航MH370航班和2009年法国航空的两次空难,让我们发现了黑匣子在寻找方面的不足,尤其是空难之后黑匣子调入海中,搜寻更是困难,搜寻黑匣子这部分信息我们后面给大家进行详细的讲解 。所以现在呼声最高的是让黑匣子加入“云”端,让数据能够实时传输出来,这样对于今后的空难和事故的分析会更加简单,也不需要再为了寻找黑匣子而烦恼 。
虽然设想是很好的,但是目前实施“云”匣子这个概念仍然有非常大的阻碍 。在技术层面上,现在绝对能够实现黑匣子数据传输到“云”端,不过还要担心的问题是将通话上传之后,会不会泄露个人隐私 。另外,现在全球每天有9.3万架次航班在飞行,这么多数据的上传和存储,成本太高了 。
想砸烂黑匣子容易吗?
黑匣子,远比它看上去坚固的多 。早期的黑匣子并没有那么坚固,如果遇到空难很有可能会连同黑匣子一起破坏 。随着黑匣子的不断发展,国际所制定的制造黑匣子标准也越来越严格,所以黑匣子的坚固性也在不断的提升 。那么如果想要砸烂或者破坏黑匣子容易吗?
黑匣子的火烧测试
上个世纪50年代末,按照美国联邦航空局当时颁布的第一个黑匣子标准TSO-C51,其外部的材质为钛钢金属,长50厘米、宽20厘米、高15厘米 。为了能在强力撞击下保存下来,飞行记录器必须通过防火防震的考验,根据美国民航局的规定,必须能忍受在1090℃的火焰中燃烧30分钟,并能承受3米重达230公斤之铁块击中,相当于100G重力之撞击达11秒,而美国联邦航空局的规定为100G重力之撞击达15秒,由于地球表面大部分是由水所覆盖,因此也必须能承受2万英尺的水压 。

推荐阅读