东航失事航班黑匣子找到了!我们来聊一聊黑匣子的进化史

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失事的東航B1791客機

(■与失事的东航MU5735的同款客机。资料图片)

【加拿大都市网】东航失事航班MU5735的黑匣子,终于找到了!

当地时间3月23日下午,东航飞行事故第二场新闻发布会上称,东方航空公司MU5735航班的一部黑匣子已于23日被发现。破损严重。暂不确定是数据记录器(FDR)还是驾驶舱话音记录器(CVR)。

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找到失事航班上的黑匣子,读取飞行记录,对调查此次航班的失事原因至关重要。

然而,在漫长的航空发展史中,并不是所有发生空难的黑匣子都被找到。比如2014年3月马航坠毁后,直至2016年黑盒子彻底失效,相关救援队都没能找到黑匣子。

寻找黑匣子

最初的黑匣子在抗击外部压力和自身的电池续航能力上,都不尽人意。尽管目前的第四代黑匣子有了卫星定位和耐深海压力的功能,但在实际应用中,受信号盲点和气象环境影响,调查组仍然会为寻找黑匣子付出极大代价。

比如2014年3月24日马航坠毁时,其黑匣子电池寿命只剩12天,且有可能已经坠入深海,因此即便多国救援队都参与了搜索,但截至目前,黑匣子仍未被找到。

2016年3月8日,飞机制造商波音公司表示,黑匣子的数据可保存至少2年,这意味着马航MH370的黑匣子已经失效。因此,马航事故仍旧是民航灾难史上的一大未解之谜。

据统计,在1970至2009年间发生的大型民用飞机公海坠毁的36起事件中,有4起未找到残骸,9起未找到黑匣子,尽管有分析表示,即便找到黑匣子,也存在无法还原事实真像的可能,因为黑匣子也可人为关闭。

2016年埃航失事航班中的黑匣子

目前第四代黑匣子需要完善的功能中,依据重要性,首先为提高抗深海水压、耐撞击能力,其次是延长耐高温时间。

而被公众寄予厚望的飞行数据云同步技术,即”在线黑盒子“的说法,则被认为短期内无法实现。原因之一是部分数据可能涉密,例如航线中出现军用雷达或者其它国防设施。其二就是数据的带宽限制。

即便是只记录88个数据的第二代黑匣子,以每秒记录4次的速率,每秒产生的数据量也达到了1500字节,更遑论同时记录数百个数据的第四代黑匣子。据民航联盟2022年初的数据,每一时刻都有约1.6万架飞机在天空中飞行。即便以10000架同时飞行的航班计算,每秒的数据传输量也达到了14.3G。

黑匣子发展史

黑匣子被正式命名是在1954年,当时的飞行记录仪的确是黑色的方盒,可以记录航向、高度、空速、垂直过载和时间5个参数。它的工作原理是一根针在金属箔带上留下反映数据变化的曲线。

作为还原飞行事故最为直接的数据,现代意义上的黑匣子诞生于1958年,由墨尔本的工程师沃伦发明。他的灵感来源于德国产的便携式磁带录音机。

不过沃伦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,按照美国联邦航空局当时颁布的第一个黑匣子标准TSO-C51,要求黑匣子能够承受100g(重力加速度)、持续11ms的冲击,以及1100℃、30分钟的火烧。

1966年黑匣子标准更新为TSO-C51a,将抗强冲击指标提高到1000g,并增加了抗穿透、静态挤压、耐海水浸泡、耐腐蚀液体浸泡等要求,这让可以记录几十个参数的第二代黑匣子真正成熟。

此后,国际民航组织才要求所有客机必须安装这种设备。自那以后,由驾驶员失误和机械故障导致的空难逐年减少,但在1970到1990年代之间,人为破坏的空难数据开始上升,民航史上10大空难,有7次发生在这个时期。这对黑匣子技术提出了新的要求。

大型空难增多和微电子技术的发展,催生了第三代黑匣子诞生。上世纪90年代,磁带进化成半导体储存记录,抗坠毁能力等各项指标也更为严格(标准更新为TSO-C124),比如耐冲击和耐高温都得到加强,耐海水浸泡时间也由36小时增加到30天,增加了耐6000米深海压力要求,更完善的是,其记录的数据,从磁带的80多项,丰富到了几百个,功能也从事故调查,延伸到对飞行员的监控、飞行器的故障诊断与维护。

当数字技术不断完善,黑匣子发展到了如今正在使用的第四代。它在第三代的基础上,多了视频信息,参数也多达数千。而随着卫星遥感技术的成熟应用,黑匣子也有通过卫星等数据链定期传输关键数据的功能。

黑匣子的进化仍未完成,在2009年法航和2014年马航事故中,黑匣子定位功能缺陷被再次放大。

但即便如此,黑匣子目前仍然是判断空难事故原因最关键的证据。(都市网Rick综合,文内图片来源网络,题头图片来源星岛资料图)

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