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东航MU5735黑匣子成揭秘关键,它会在坠落、火烧中解体吗?

飞行记录仪(Flight Recorder),是用来航空事故调查、维修及飞行试验用途的重要设备。由于它记录的数据需要专业的下载设备和专业的软件才能解析,其中的数据非常关键且神秘;同时一般空难现场的飞行记录仪都会经过火烧变成黑色的。因此,它才被称为黑匣子,还有一种说法是早期的飞行记录仪是装在黑色金属盒子里的,所以才叫作黑匣子。

黑匣子实际上并不是黑色的,而是非常显眼的橘色/黄色,表面还贴有方便夜间搜寻的反光标识,这些设计都是为了让救援人员能尽快找到它。

如果发生空难后,救援人员能找到黑匣子,对其中的数据进行分析,可以帮助我们找到事故发生的主要原因。同时对于黑匣子的数据监控,还能够帮助纠正飞行员可能存在的不好的驾驶习惯,预防事故的发生。除此之外,工作人员还可以通过黑匣子的数据进行分析,有针对性地对飞机进行故障诊断和日常维护。

东航MU5735失事,从飞行轨迹来看非常反常,而且视频画面显示,飞机最后的姿态是垂直下落,正常来说如果飞机只是失去动力,依靠着惯性也会向前飞一段时间,而且飞行员还能控制的话,飞机可以滑翔,高度慢慢降低,甚至有迫降的可能。

此次飞行事故引发很多人猜测事故的原因,但真正的原因只有黑匣子记录下来了。因此,找到黑匣子至关重要,只有找到它,才能找到东航MU5735失事的真正原因,专家组再根据这些原因,改进飞机或者飞行工作流程,保证更多人的生命安全。

1956年,就有人发明了黑匣子的雏形,试验了可保持4个小时语音和飞行数据资料。但这个发明却遭到澳大利亚航空界的排斥,而不了了之。

1958年,来自澳大利亚的戴维・沃伦博士发明了黑匣子,在一名英国航空官员的资助下,生产出了黑匣子,并开始在全球发售。

1960年,澳大利亚昆士兰州发生的一次空难后,澳大利亚成为世界上第一个强制要求所有民用,和军用飞机上都要安装黑匣子的国家。随后,黑匣子逐渐被推广开来,遍布全球的航空业,成为了所有民航和大多数军事飞机上的标配。

黑匣子的组成

黑匣子其实不是一个装置,而是有两个,这是因为黑匣子一共由两个不同的部分构成,它们分别是:驾驶舱通话记录器和飞行数据记录器。

驾驶舱通话记录器,也被称为:座舱通话记录器,是用来记录驾驶人员从起飞后到着陆前的相互对话。

这个仪器上面一共有4条音轨,分别记录着正、副驾驶员之间的对话,飞行员与航空管制员的通话,机组员对乘客的广播,以及驾驶舱内各种声音,包罗了引擎声、警报声等。

以往用的是录音磁带,记录时间大概是2小时,录完之后,录音磁带会自动倒带从头录起。如果万一发生了空难,录音磁带会保留2小时的完整录音,同时不断地向外发出信号,直到断电为止。这个仪器发出信号的续航时间为30天。这个设计也是为了方便在发生空难后,能让救援人员尽快找到它。

飞行数据记录器,是用来记录飞机各项系统的工作状态,以及引擎工作参数等飞机的飞行参数,记录的内容包括了空中飞行速度、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。

以往的飞行数据记录器是由马达带动着8条磁道,磁带全长大概为140米,可记录60多种资料,记录数据的时间可以长达25小时。

除此之外,即便是飞机坠毁在水中,黑匣子还有一个水下的定位信标(也称为:蜂鸣器),这是一个依靠电池来供电的水下超声波脉冲发生器,被牢牢得固定在了黑匣子外部。

当黑匣子进入到水下后,定位信标上面的水敏装置开关就会启动,开始向外发出超声波信号,一般的频率为37.5kHz,每秒一个脉冲,救援人员可以通过专用声呐探测仪来对其进行定位,方便救援人员进行搜救。

黑匣子有多抗造?

这里多说一句,以往的记录方式确实是以磁带式的,这些磁带能能防火、防水、防震,同时是装在一种耐高温,高压,防水和耐腐蚀的黑色金属盒子里,同时把金属盒子涂装成橙色或黄色。

不过,从90年代起,记录数据的介质从磁带介质改进成了静态存储的形式,这是因为静态存储相比磁带式,能承受更大的冲击力,能更有效防止数据遭到破坏,这种静态存储类和计算机里存储芯片中的快闪存储器相似。

不仅如此,黑匣子的外壳非常坚硬,是一层非常厚的钢板,同时还使用了许多层绝热防冲击抗压保护材料。它通常被安装在飞机尾部最安全的部位。这是因为当飞机坠落时,飞机的尾部常常是最后落地的,承受的冲击力也相对较小,因此,安装在飞机尾部要相对安全一些。

曾有人测试黑匣子的抗摔能力,以及拆解其中的结构。当时,他们把黑匣子(飞行数据记录器的部分)从150米高的空中扔下去,落到坚硬的岩石上,结果除了漆面些许磨损之外,黑匣子本身结构没有出现任何问题,结构完好无损。

后来,他们用巨大的电锯来切黑匣子,切了很长时间,也只切了几厘米的深度。后来,持续不断地切割后,才将黑匣子切开,由此也可以看出黑匣子是非常坚固的。

这是因为黑匣子的外层金属用的是钛钢金属,长50厘米、宽20厘米,高15厘米。对于黑匣子的各项指标都要求非常高,首先,黑匣子必须能忍受在1090°C的火焰中,持续燃烧30分钟以上;其次,黑匣子还得能承受重达230千克之铁块从3米高的地方坠落后的重击,这相当于100G的重力,持续撞击长达11秒,有些地区甚至要求它可以忍受规定为100G重力,持续撞击长达15秒。不仅如此,它还得能够承受深度6096米(2万英尺)的水下压力,同时还要确保在这样深度的水下,可以发出信号,长达30天时间。

它还得能够抗磁场的干扰,不能因为磁场以及外界的电流,导致数据被破坏或者遗失。

除此之外,各国对于黑匣子的规定略有不同,但都十分严苛,还得要求黑匣子需要能够承受住瞬时恶劣环境的损坏,同时还得具备长时间在持续恶劣环境保证存储在其中的数据不会遗失。

一般来说,黑匣子就是为了应对极端条件而诞生的,而且也是为了方便搜寻人员搜索而特意设计的。事故现场一般能很快发现黑匣子,除非是飞机解体后,黑匣子掉落到较远的地方, 或者森林之中,地面环境复杂,搜索难度大。