“黑匣子”常識知多少
黑匣子,通常指飛行數(shù)據(jù)記錄儀,或飛行信息記錄系統(tǒng)。現(xiàn)代商用飛機(jī)一般安裝兩個黑匣子,分別是“駕駛艙語音記錄器”和“飛行數(shù)據(jù)記錄器”,用于航空器事故的調(diào)查、維修和飛行試驗。黑匣子可以用來記錄飛機(jī)在飛行過程中的各種參數(shù),如飛行的時間、速度、高度、飛機(jī)傾斜度、發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速及溫度等,以及駕駛員與乘務(wù)人員和各個塔臺之間的對話等。當(dāng)飛機(jī)發(fā)生故障或事故時,找到黑匣子,從中讀出記錄的各種數(shù)據(jù),能夠幫助技術(shù)人員分析飛機(jī)出現(xiàn)故障或失事的原因。
黑匣子的外殼由很厚的鋼板和多層絕熱防沖擊保護(hù)材料構(gòu)成,通常安裝在飛機(jī)尾部最安全的部位,以防止其在空難中損壞。國際航協(xié)對黑匣子有明確要求,比如在耐高溫方面,對于1000攝氏度左右的高溫要能承受30分鐘左右;耐水浸方面,正常情況下要保證半年以上。在耐酸堿、耐沖擊等方面也都有一定要求,只有符合要求的黑匣子才能裝在飛機(jī)上。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,黑匣子技術(shù)已經(jīng)不再局限于飛機(jī)領(lǐng)域,而是被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域,如導(dǎo)彈、火箭、潛艇、輪船、汽車等,用來記錄各種目標(biāo)對象在運(yùn)行過程中的各項性能參數(shù)。
外觀:
黑匣子通常為橙紅色,是兩個長約40厘米,寬與高分別約20厘米的長方體,每個重約20-30千克。
名稱由來:
黑匣子這一名稱最初源于1954年所提出的在航空器駕駛艙內(nèi)安裝聲音記錄器的設(shè)想。彼時航空器內(nèi)所有的電子設(shè)備均放置于大小、形狀完全統(tǒng)一的黑色方形盒內(nèi)。而作為聲音記錄器的設(shè)備則安置于最為堅固的一個黑色方盒中。盡管黑匣子不再是黑色,但人們?nèi)粤?xí)慣沿用這一稱呼,部分原因也是出于真正需要尋找黑匣子時就意味著發(fā)生了可怕的空難,而黑色在大多數(shù)國家都與“死亡”相關(guān)。
功能應(yīng)用:
黑匣子是航空器失事后查明事故緣由最為科學(xué)、可靠且有效的方式。從現(xiàn)代黑匣子的工作原理而言,航空器在通電后,黑匣子即自動開啟工作狀態(tài),并不受人為影響與控制。其能夠?qū)崟r記錄航空器各系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、飛行員對于航空器的操作情況以及航空器上相關(guān)音頻信息,且黑匣子記錄的數(shù)據(jù)信息不可刪節(jié)或更改。根據(jù)民航業(yè)要求,黑匣子所采集的實時信息,必須保存斷電前至少25小時以上的飛行數(shù)據(jù)以及最后2小時的音頻信息。
黑匣子作為一種事關(guān)飛行安全的重要航空電子設(shè)備,具有抗強(qiáng)沖擊、抗穿透、抗高溫火燒、抗深海壓力、耐海水浸泡、耐腐蝕性液體浸泡等特種防護(hù)能力,能在各種飛機(jī)事故中保存其內(nèi)部存儲的信息。
按照黑匣子的用途,它被形象地稱為“法官”、“教官”和“醫(yī)生”。所謂法官,是基于飛行事故調(diào)查的用途,事故發(fā)生后通過找回黑匣子,對數(shù)據(jù)譯碼分析,可以判定事故真正原因,避免同類事故再次發(fā)生;所謂教官,是指在飛行員監(jiān)控方面的功能,通過日常分析黑匣子的數(shù)據(jù),糾正飛行員不良駕駛習(xí)慣,預(yù)防事故發(fā)生;所謂醫(yī)生,則是在飛機(jī)故障診斷與維護(hù)方面的作用,通過對黑匣子數(shù)據(jù)進(jìn)行日常分析,監(jiān)控、預(yù)測飛機(jī)主要部件的健康狀態(tài),排查故障隱患,防止故障發(fā)展為事故。
為了事故調(diào)查時獲取客觀、全面的信息,黑匣子記錄數(shù)據(jù)的種類和數(shù)量不斷增加。數(shù)據(jù)種類從最初的飛行、音頻數(shù)據(jù),拓展到了視頻和數(shù)據(jù)鏈數(shù)據(jù);參數(shù)數(shù)量從最初的五個逐步發(fā)展到幾百個甚至上千個。飛行數(shù)據(jù)一般包括飛機(jī)和發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、飛行員操縱情況、飛機(jī)外部信息等;音頻數(shù)據(jù)一般包括正、副駕駛員的通話、飛機(jī)與地面的通話、機(jī)組之間的通話以及駕駛艙環(huán)境聲音等;視頻數(shù)據(jù)一般包括駕駛艙儀表顯示、飛行員動作、飛機(jī)前方視景、起落架收放狀態(tài)等。通過專用數(shù)據(jù)回放軟件,可用黑匣子數(shù)據(jù)直觀真實地再現(xiàn)飛機(jī)飛行過程,自動分析飛機(jī)可能存在的故障隱患和人員操作異常,預(yù)防故障或事故發(fā)生,極大地提高了航空飛行安全水平。
主要類別:
飛行數(shù)據(jù)記錄器
按照航空法的規(guī)定,在大型商業(yè)飛機(jī)上必須安裝飛行數(shù)據(jù)記錄器(FDR)。飛行數(shù)據(jù)記錄器在發(fā)動機(jī)工作(或飛機(jī)離地)后,自動實時地記錄飛機(jī)的飛行狀態(tài)參數(shù)和發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)參數(shù),為分析飛行情況及飛機(jī)性能提供必要的數(shù)據(jù)。因此,飛機(jī)制造廠根據(jù)試飛數(shù)據(jù)改進(jìn)設(shè)計方案或制造工藝,消除飛機(jī)上的各種隱患,使飛機(jī)有更好的安全性能和經(jīng)濟(jì)性能;在飛行培訓(xùn)中,可利用記錄的數(shù)據(jù)來評定駕駛員的駕駛技術(shù),確保訓(xùn)練質(zhì)量;航空工程部門根據(jù)數(shù)據(jù)的衰變,快速準(zhǔn)確地判明飛機(jī)的故障、飛機(jī)性能及發(fā)動機(jī)性能的變化趨勢,以便確定維修實施程序進(jìn)行維修。此外,當(dāng)飛機(jī)出現(xiàn)事故后,可以根據(jù)記錄數(shù)據(jù)幫助分析事故原因等。
駕駛艙語音記錄器
駕駛艙語音記錄器(CVR)主要記錄飛機(jī)機(jī)組人員通信信息,包括飛機(jī)機(jī)組人員通信、聲音警告、飛機(jī)接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)鏈信息。駕駛艙語音記錄器除對駕駛艙語音進(jìn)行記錄外,同樣可以記錄無線電接口裝置通過 ARINC429總線傳輸來的數(shù)據(jù)鏈信息。一個UTC時鐘輸入用于同步語音記錄器和飛行數(shù)據(jù)記錄器。CVR收集音頻記錄和可用的數(shù)據(jù)鏈信息并以“先進(jìn)先出”的方式存儲。語音信息最少可記錄120分鐘的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)都存儲在防撞擊記憶裝置 CSMU的固態(tài)存儲器內(nèi),該存儲器經(jīng)過墜毀撞擊或浸泡在水里仍能保存。
模擬題:
1.(單選題)關(guān)于被譽(yù)為空難“見證人”的黑匣子,下列說法錯誤的是:
A.是航空飛行記錄儀器
B.通常安裝在飛機(jī)中部位置
C.具有極強(qiáng)的抗磁干擾能力
D.外殼采用絕熱、防沖擊保護(hù)材料
正確答案是: B
解析
“黑匣子”是飛機(jī)專用的電子記錄設(shè)備之一,名為航空飛行記錄器。黑匣子具有極強(qiáng)的抗火、耐壓、耐沖擊振動、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干擾等能力,即便飛機(jī)已完全損壞,黑匣子里的記錄數(shù)據(jù)也能完好保存。世界上大部分的空難原因都是通過黑匣子找出來的。黑匣子通常安裝在機(jī)尾,因為科學(xué)家通過對多起飛行事故分析,發(fā)現(xiàn)飛行器的機(jī)尾部分不容易損壞。
本題為選非題,故正確答案為B。
2.(多選題)黑匣子是飛機(jī)專用的電子記錄設(shè)備之一,具有極強(qiáng)的抗火、耐壓、耐沖擊、耐浸泡、抗磁干擾等能力,即便飛機(jī)已完全損壞,黑匣子里的記錄數(shù)據(jù)也能完好保存。下列選項中,屬于黑匣子的是:
A.機(jī)艙視頻監(jiān)控器
B.飛行數(shù)據(jù)記錄儀
C.機(jī)艙話音記錄器
D.機(jī)艙紅外傳感器
正確答案是:BC
解析
“黑匣子”是飛機(jī)專用的電子記錄設(shè)備之一,名為航空飛行記錄器。里面裝有飛行數(shù)據(jù)記錄儀和機(jī)艙話音錄音器。它能把飛機(jī)停止工作或失事墜毀前半小時的有關(guān)技術(shù)參數(shù)和駕駛艙內(nèi)的聲音記錄下來,需要時把所記錄的參數(shù)重新放出來,供飛行實驗、事故分析之用。黑匣子具有極強(qiáng)的抗火、耐壓、耐沖擊振動、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干擾等能力,即便飛機(jī)已完全損壞,黑匣子里的記錄數(shù)據(jù)也能完好保存。世界上大部分的空難原因都是通過黑匣子找出來的。
故正確答案為B、C。