導(dǎo)語(yǔ)：“黑匣子”到底是什么東西？每次的飛機(jī)失事我們總會(huì)在新聞上看到說(shuō)只要找到黑匣子就可以知道線索了。黑匣子真的有那么厲害嗎？下面一起來(lái)看看吧。
“黑匣子”(英文：black box)，是飛機(jī)專用的電子記錄設(shè)備之一。黑匣子有兩個(gè)，為駕駛艙話音記錄器(Cockpit Voice Recorder)和飛行數(shù)據(jù)記錄器(Flight Data Recorder)。飛機(jī)各機(jī)械部位和電子儀器儀表都裝有傳感器與之相連。它能把飛機(jī)停止工作或失事墜毀前半小時(shí)的語(yǔ)音對(duì)話和兩小時(shí)的飛行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情況、耗油量、起落架放收、格林尼治時(shí)間，還有飛機(jī)系統(tǒng)工作狀況和發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)等飛行參數(shù)都記錄下來(lái)，需要時(shí)把所記錄的內(nèi)容解碼，供飛行實(shí)驗(yàn)、事故分析之用。
黑匣子的外殼具有很厚的鋼板和許多層絕熱防沖擊抗壓保護(hù)材料，通常安裝在飛機(jī)尾部最安全的部位。記錄介質(zhì)也從磁帶式改進(jìn)成為能承受更大沖擊的靜態(tài)存儲(chǔ)記錄儀，類似于計(jì)算機(jī)里的存儲(chǔ)芯片，防止黑匣子在空難中遭到損壞。
功能應(yīng)用
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(guò)找回黑匣子，對(duì)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(guò)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(guò)對(duì)黑匣子數(shù)據(jù)進(jìn)行日常分析，監(jiān)控、預(yù)測(cè)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(shí)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(gè)逐步發(fā)展到幾百個(gè)甚至上千個(gè)。飛行數(shù)據(jù)一般包括飛機(jī)和發(fā)動(dòng)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(dòng)作、飛機(jī)前方視景、起落架收放狀態(tài)等。通過(guò)專用數(shù)據(jù)回放軟件，可用黑匣子數(shù)據(jù)直觀真實(shí)地再現(xiàn)飛機(jī)飛行過(guò)程，自動(dòng)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。
信息記錄
懷特兄弟公司曾第一次使用L-3通訊公司的這種黑匣子儀器來(lái)記錄飛機(jī)螺旋槳的旋轉(zhuǎn)。然而，直到第二次世界大戰(zhàn)以后，航空記錄儀才得到更為廣泛的使用。從那以后，為得到更多的關(guān)于飛機(jī)工作的信息，黑匣子的記錄媒介得到了很大發(fā)展。大多數(shù)的飛機(jī)黑匣子使用兩種記錄媒介，一種是磁帶，發(fā)明于20世紀(jì)60年代;另一種是電晶存儲(chǔ)板，發(fā)明于90年代。磁帶工作起來(lái)就像是磁帶錄音機(jī)。聚酯薄膜磁帶牽引電磁頭，磁頭在磁帶上記錄數(shù)據(jù)。由于航空公司開始全面轉(zhuǎn)向電子技術(shù)，黑匣子制造商已不再制造磁帶記錄儀。
黑匣子制造商Honeywell的發(fā)言人Ron Crotty表示，電子記錄儀的可靠性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磁帶記錄儀。電子記錄儀使用堆疊排列的內(nèi)存芯片，所以它們沒(méi)有任何的可移動(dòng)裝置，這樣也就減少了日常的維護(hù)工作和事故發(fā)生過(guò)程中突然中斷的幾率。
CVR和FDR采集的數(shù)據(jù)都記錄在墜毀生存記憶單元(CSMU)中的堆疊內(nèi)存片中。根據(jù)L-3通訊公司制造的記錄儀，CSMU呈圓柱體。堆疊內(nèi)存片直徑大約1.75 英寸(4.45cm)，高1英寸(2.54cm)。
內(nèi)存片具有足夠的數(shù)字存儲(chǔ)空間來(lái)記錄CVR提供的2小時(shí)的音頻信息和FDR提供的25小時(shí)的飛行數(shù)據(jù)。飛機(jī)上安裝了采集數(shù)據(jù)的傳感器。這些傳感器探測(cè)飛機(jī)的加速度、空速、海拔高度、機(jī)翼設(shè)置、外界溫度、機(jī)艙溫度和壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)性能等等。磁帶記錄儀可以追蹤大約100個(gè)參數(shù)，而電子記錄儀則可以記錄更大的飛機(jī)上超過(guò)700個(gè)參數(shù)。
所有這些傳感器采集來(lái)的數(shù)據(jù)都被送到飛機(jī)前端的飛行數(shù)據(jù)獲取單元(FDAU)。這一儀器常常安放在駕駛員座艙下的電子設(shè)備隔離艙中。飛行數(shù)據(jù)獲取單元在整個(gè)數(shù)據(jù)記錄過(guò)程中起到中間管理者的作用，也就是從傳感器獲取信息，然后送往黑匣子。
黑匣子一般由一到兩個(gè)從發(fā)動(dòng)機(jī)引擎獲取能源的動(dòng)力發(fā)生器驅(qū)動(dòng)。一個(gè)是28伏特的直流電源，另一個(gè)是115伏特、400赫茲的交流電源。L-3通訊公司的工程主管Frank Doran表示，這些都是標(biāo)準(zhǔn)的飛機(jī)電源配置。
定位打撈
當(dāng)前黑匣子在陸地的定位主要依靠人工目視，找到飛機(jī)殘骸后，利用黑匣子外表明亮、獨(dú)特的顏色和反光標(biāo)識(shí)進(jìn)行搜尋。黑匣子在水下定位主要依靠水下定位信標(biāo)(ULB，UnderwaterLocatorBeacon)。它是一個(gè)電池供電的水下超聲波脈沖發(fā)生器，牢固地安裝在黑匣子外部。一旦黑匣子入水，信標(biāo)上的水敏開關(guān)啟動(dòng)信標(biāo)工作，通過(guò)信標(biāo)的金屬外殼把頻率為37.5kHz的超聲波信號(hào)發(fā)射到周圍水域，每秒一個(gè)脈沖。其內(nèi)置電池可連續(xù)工作至少30天，30天后隨著電量逐漸耗盡，超聲波信號(hào)將越來(lái)越微弱直至停止工作。
信標(biāo)可以在6096米的深度內(nèi)發(fā)出超聲波，但在距離信標(biāo)1800~3600米的范圍內(nèi)才能夠被儀器探測(cè)到，海水的狀態(tài)、周圍的船只、海洋動(dòng)物、石油管道以及其他因素造成的周圍噪音都會(huì)影響信標(biāo)的被探測(cè)范圍。
水下定位信標(biāo)發(fā)出信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)專用聲吶探測(cè)儀進(jìn)行定位。由于信標(biāo)信號(hào)的可探測(cè)范圍相對(duì)于大海而言極其有限，一般先要進(jìn)行殘骸大致范圍定位，然后再通過(guò)拖曳式聲吶縮小定位范圍，最后再使用可以定位信號(hào)來(lái)源方向的水聽器，定位黑匣子的方位。
如果黑匣子沉入淺海，可由潛水員進(jìn)行打撈。如果黑匣子沉入深海，超過(guò)人工潛水深度時(shí)，需要使用專門的搜索、打撈設(shè)備，一般可使用輪船放下水下線控機(jī)器人，操作人員在船上通過(guò)綜合顯示控制臺(tái)，控制機(jī)器人攜帶的海底聲吶掃描設(shè)備、信標(biāo)方位定位器、深海攝像頭定位黑匣子，通過(guò)機(jī)械手打撈黑匣子。
在美國(guó)，當(dāng)事故調(diào)查員們找到黑匣子后，它被立即送到NTSB的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中。為了避免對(duì)記錄媒介的任何損壞，在運(yùn)輸過(guò)程中這種裝置受到特殊的保護(hù)。在發(fā)生水下事故時(shí)，記錄儀會(huì)被保存在冷水中以防止烘干。
“所作的一切都是為了保存記錄儀的狀態(tài)直到其被妥善的處理，”Daron說(shuō)，“把記錄儀放置在一桶水中，通常是冷水，也就是保持黑匣子被找到的地方的環(huán)境，直到被送達(dá)可以充分分析黑匣子的地方�！�
[黑匣子是什么意思]