“不要打開”:黑匣子發(fā)明人為人類留下的禮物
撰文?|?瞿立建
2022年3月21日下午2時許,中國東方航空5735號班機(jī)(簡稱東航MU5735)墜毀在廣西梧州。這一天也是“黑匣子”發(fā)明者大衛(wèi)·沃倫(David Warren,1925-2010)97歲誕辰的第二天。事件令所有人震驚和難過。事故原因要等分析出 “黑匣子”數(shù)據(jù)才能確定,目前,兩部“黑匣子”已經(jīng)找到。期待早日查明真相,告慰遇難者在天之靈,給逝者家屬以交待。

工作人員在搜尋東航墜毀飛機(jī)的黑匣子
“黑匣子”的正式名稱是飛行記錄儀(Flight Recorder),是分析空難真相,吸取空難教訓(xùn),提升航空安全系數(shù)的利器。
“黑匣子”的發(fā)明者有怎樣的故事?
單槍匹馬搞發(fā)明
上個世紀(jì)中葉之前,領(lǐng)導(dǎo)世界航空潮流的是一家現(xiàn)在已經(jīng)不存在的公司——英國德哈維蘭(de Havilland)公司。當(dāng)時的航空旅行還是高風(fēng)險的活動,執(zhí)航空業(yè)牛耳的德哈維蘭公司幾乎年年發(fā)生空難。
1934年10月至1935年10月,一年間德哈維蘭公司在澳大利亞就失蹤了兩架飛機(jī),飛機(jī)乘員無一幸存。發(fā)生在1934年的空難讓9歲的大衛(wèi)·沃倫失去了父親。

大衛(wèi)·沃倫(右一)全家福,他的父親(左一)死于一場空難。

沃倫和父親留給他的收音機(jī)
學(xué)生時期,大衛(wèi)·沃倫獲得了悉尼大學(xué)科學(xué)學(xué)士學(xué)位,后又在英國倫敦帝國學(xué)院(Imperial College London)取得化學(xué)博士學(xué)位。
1952年起,沃倫開始在位于墨爾本的澳大利亞航空研究實(shí)驗(yàn)室做科學(xué)家,從事燃料方面的研究。
這時候的德哈維蘭公司在世界航空業(yè)翹楚地位更加鞏固。這家公司在1946年推出了第一種以噴氣發(fā)動機(jī)作為動力的民用客機(jī),命名為“彗星”(de Havilland Comet),這是民航史上里程碑級的事件。
彗星客機(jī)在1952年投入運(yùn)營服務(wù),首飛轟動世界。這款飛機(jī)預(yù)示著,普通人也可以很便利地進(jìn)行洲際旅行了。

彗星客機(jī)
然而,好景不長,彗星客機(jī)接連墜毀。
1953年,沃倫被任命為彗星客機(jī)空難調(diào)查小組組員。
事故調(diào)查線索寥寥,難以取得進(jìn)展,令人沮喪。一天,調(diào)查小組一位成員提出,飛機(jī)有可能是毀于恐怖分子劫持。說者無心,聽者有意,沃倫想到,他一周前剛?cè)チ艘淮蝺x器設(shè)備展,見到聯(lián)邦德國展出的世界首創(chuàng)的袖珍錄音機(jī)Minifon,如果在飛機(jī)駕駛艙裝上類似的錄音機(jī),飛機(jī)失事后,從殘骸中找到錄音機(jī),飛機(jī)上發(fā)生的事,豈不是一聽便知。

沃倫手持Minifon錄音機(jī)——飛行數(shù)據(jù)記錄儀的靈感來源
他于是便打算研制一種防水防火防撞擊的錄音機(jī),安裝在飛機(jī)駕駛艙里。但是,他的上司對這個想法嗤之以鼻,警告他上班時間不能搞這種不務(wù)正業(yè)的活動,可以業(yè)余時間搞,但注意保密,免得讓人知道,說出去丟人。
沃倫在自家車庫里搞了起來。
1955年,沃倫迎來一位新上司,湯姆·基伯爾(Tom Keeble)。沃倫向新上司又講了自己的想法,基伯爾非常支持。
沃倫抓緊工作,在試飛的飛機(jī)上反復(fù)試驗(yàn)。終于在1958年制造出第一臺原型機(jī)——ARL飛行存儲器(ARL Flight Memory Unit),ARL是沃倫的工作單位航空研究實(shí)驗(yàn)室的首字母縮寫。
ARL飛行存儲器以直徑0.05mm的磁化鋼絲為存儲介質(zhì),可以存儲駕駛艙內(nèi)4小時的聲音,另有設(shè)備記錄風(fēng)速、海拔、機(jī)艙氣壓等數(shù)據(jù)。存儲滿了之后,新信息會自動抹掉最早的信息,因此可以一直使用,不用經(jīng)常更換。

ARL飛行存儲器,這是飛行記錄儀第一臺原型機(jī)。
令沃倫失望的是,對于他的發(fā)明澳大利亞民航當(dāng)局直接表示,沒覺得這玩意會有用;空軍則問,除了聽聽飛行員最后時刻罵街還能指望聽到什么?飛行員工會反應(yīng)尤其激烈,稱這玩意就是為監(jiān)聽飛行員的,飛行員不希望“老大哥在聽著你”的工作環(huán)境。
數(shù)年辛苦成了一場空?
這時,沃倫遇到了貴人相助。
外來和尚慧眼識珠
一天,英國飛機(jī)技術(shù)檢驗(yàn)注冊局秘書長羅伯特·哈丁漢(Robert Hardingham)來訪,聽沃倫講解了他的發(fā)明。哈丁漢一下就看出這項(xiàng)發(fā)明的偉大意義,馬上給沃倫訂了機(jī)票,飛往英國。
沃倫把他的發(fā)明安裝在他坐的飛機(jī)上,碰巧,這架飛機(jī)還真就出事了。
飛機(jī)在地中海上空掉了一個引擎。飛機(jī)應(yīng)該緊急迫降在突尼斯??墒?,突尼斯天氣太熱了,晚上都有40多攝氏度的高溫。飛行員不想忍受炎熱的天氣,決定拼一把運(yùn)氣,靠剩余的3個引擎飛回英國。
萬幸,飛機(jī)平安抵達(dá)英國。
著陸之后,沃倫打開了錄音,了解到,飛行員簡單商議之后,就決定繼續(xù)冒險飛行,他說,飛機(jī)如果真機(jī)毀人亡,留下飛行存儲器保存完好,尷尬的就是那幫澳大利亞混球,只是,自己付出的代價也太大了點(diǎn)。
英國媒體對沃倫的發(fā)明特別感興趣。BBC采訪沃倫,為他制作了特別節(jié)目。沃倫晚年曾猜想,“黑匣子(black box)”這一稱呼很可能就來自這些節(jié)目。在英國皇家空軍,電子設(shè)備非正式稱呼正是“黑匣子”(稱呼電子設(shè)備時,更恰當(dāng)?shù)淖g名是“黑箱”。)。BBC也用這個詞稱呼沃倫的發(fā)明。其實(shí),他的發(fā)明自誕生起就是醒目的橙紅色,以便搜尋,并一直沿用至今,“黑匣子”這個“名不副實(shí)”的非正式稱呼也沿用至今。
這場空難改變了飛行記錄儀在本國不受重視的命運(yùn)。沃倫從英國回到澳大利亞,他的單位這次重視起來了,為他組建了專門的團(tuán)隊(duì),幫助他繼續(xù)改進(jìn)原型機(jī)并試生產(chǎn)。
洞察空難此生無憾
1960年6月10日,澳大利亞昆士蘭州發(fā)生一場慘重的空難,機(jī)上29人全部死亡,其中9名兒童。事故調(diào)查進(jìn)行了數(shù)月之久,除了爭吵和猜測,什么結(jié)論也沒有。
調(diào)查組組長法官約翰·斯派塞(John Spicer)在調(diào)查過程中了解到了沃倫的發(fā)明,他指出如果飛機(jī)裝有本國發(fā)明的飛行記錄儀,事故調(diào)查就會容易得多。

約翰·斯派瑟爵士(Sir John Spicer,1899年3月5日——1978年1月3日),澳大利亞律師、法官、政治家,推動澳大利亞政府強(qiáng)制民航安裝飛行記錄儀。
約翰·斯派塞開始展開活動,要求政府出臺制度,在民用航班上強(qiáng)制安裝飛行記錄儀。
然而,這一行動遇到的最大阻力來自飛行員工會,飛行員們還是把飛行記錄儀視作“老大哥”的監(jiān)聽設(shè)備。
沃倫親自出馬,反駁這種認(rèn)識。他說,這項(xiàng)設(shè)備只存儲事故前4小時錄音,更久之前的錄音自動永久抹去,無礙隱私。最后的錄音能呈現(xiàn)事故原因,讓行業(yè)吸取教訓(xùn),不斷提升安全系數(shù),最大的受益者就是飛行員。
最后,飛行員工會讓步了。
1963年1月,澳大利亞成為世界上第一個法律規(guī)定民用航班上必須裝置飛行記錄儀的國家。隨后,美國、英國分別在1964年和1965年出臺類似法律。
飛行記錄儀逐漸成為民航標(biāo)配。
飛機(jī)發(fā)生安全事故后,“黑匣子”里紀(jì)錄的飛行數(shù)據(jù)和語音信息,就是航空專家用于分析飛機(jī)事故原因最準(zhǔn)確、翔實(shí)的線索。
不僅如此,“黑匣子”還幫助航空業(yè)找出安全隱患,提升安全系數(shù),在安全方面不斷進(jìn)步,死于飛機(jī)旅行的風(fēng)險每十年減半,使飛機(jī)成為最安全的交通工具。
沃倫和他的工作單位都沒有為飛行記錄儀申請專利,也沒有自行生產(chǎn)和銷售,而是免費(fèi)授權(quán)一家英國公司生產(chǎn)。

英國最早量產(chǎn)的球形飛行記錄儀,被稱為“紅蛋”(Red Egg)。

現(xiàn)在的飛行記錄儀,上面寫著“飛行記錄儀,不要打開?!?/p>
此后,沃倫逐漸不再繼續(xù)飛行記錄儀方面的工作,而是從事自己的老本行,燃料方面的研究,并取得了一定的成就。
隨著時間的流逝,飛行記錄儀繼續(xù)發(fā)展,但航空界逐漸沒人知道大衛(wèi)·沃倫這個名字。
直到進(jìn)入21世紀(jì),沃倫的貢獻(xiàn)才重獲認(rèn)可,獲得了多種榮譽(yù)。
有記者問他,是不是覺得不公平。沃倫回答,這項(xiàng)發(fā)明確實(shí)給政府帶來了好處,可是,我還有其他幾百個發(fā)明,最終什么用也沒有,國家也沒找我賠錢啊。
沃倫在2010年去世,最后一次展現(xiàn)了他的幽默。他的骨灰盒上寫著:“飛行記錄儀發(fā)明者,不要打開?!?/p>

沃倫的骨灰盒,上面寫的字是:“飛行記錄儀發(fā)明者,不要打開?!?/p>
參考資料
https://www.bbc.com/zhongwen/trad/world-49204852
https://wingmag.com/en/black-box-part-1-an-incredible-story
https://spectrum.ieee.org/the-inventor-of-the-black-box-was-told-to-drop-the-idea-and-get-on-with-blowing-up-fuel-tanks
http://havkar.com/en/blog/view/history-of-the-fdr-flight-data-recorder/107
https://www.abc.net.au/news/2017-02-27/black-box-inventor-david-warren-may-never-be-a-household-name/8293656
https://en.wikipedia.org/wiki/David_Warren_(inventor)
https://kenblackbox.com/blackbox.htm
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