3月27日，東航失事飛機(jī)的第二個(gè)“黑匣子”找到了。

“黑匣子”是飛行信息記錄系統(tǒng)的俗稱，是飛機(jī)專用的電子記錄設(shè)備之一，該系統(tǒng)包括兩套儀器：一個(gè)是駕駛艙話音記錄器（Cockpit Voice Recorder），另一個(gè)是飛行數(shù)據(jù)記錄器（Flight Data Recorder）。 

此次找到的第二個(gè)“黑匣子”就是飛行數(shù)據(jù)記錄器，此前尋得的第一個(gè)“黑匣子”是駕駛艙話音記錄器。

據(jù)公開資料顯示，波音737—800型號(hào)飛機(jī)裝有兩個(gè)飛行記錄器，其中飛行數(shù)據(jù)記錄器安裝在客艙尾部，記錄時(shí)長(zhǎng)25小時(shí)左右，記錄如高度、速度、航向、俯仰角、滾轉(zhuǎn)角、垂直速度以及機(jī)組的操作如駕駛盤桿量、油門等重要參數(shù)；另一個(gè)是駕駛艙話音記錄器安裝在貨倉(cāng)尾部，可以記錄四個(gè)通道聲音，分別為機(jī)長(zhǎng)的通道、副駕駛通道、備用通道、環(huán)境聲音通道，記錄時(shí)長(zhǎng)大約兩到三小時(shí)左右。

作為飛機(jī)失事后的一個(gè)重要的分析工具，“黑匣子”可以用來還原事故原因，查明事故的真相。而關(guān)于“黑匣子”的由來、發(fā)展、特點(diǎn)，以及如何解開事故背后之謎等，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

“黑匣子”的由來

1952 年到 1954 年間，世界上第一架噴氣式客機(jī)“彗星”號(hào)先后發(fā)生了多次墜機(jī)事故，因此澳大利亞民航局召開專家會(huì)議討論墜機(jī)的原因。其中一位專家就是在墨爾本聯(lián)邦政府航空研究實(shí)驗(yàn)室 (ARL) 專門研究航空燃料的化學(xué)家大衛(wèi)·沃倫博士。

沃倫博士意識(shí)到，大多數(shù)調(diào)查都沒有結(jié)果是因?yàn)橥ǔＷ钅芙忉屗l(fā)生事情的人不幸去世了。在商業(yè)飛機(jī)上配備錄音機(jī)的想法就這樣誕生了。

1956年，沃倫博士終于研發(fā)出“飛行記憶匣”，也就是“黑匣子”的雛形。不過澳大利亞的飛行組織卻以“不需要被監(jiān)視”為理由拒絕使用這個(gè)數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)。

兩年后，英國(guó)航空界官員訪問了沃倫所在的實(shí)驗(yàn)室，并十分認(rèn)同沃倫的想法。于是，英國(guó)在一架飛機(jī)上裝上了記憶匣，從而來驗(yàn)證它的可靠性。

“黑匣子”一詞正是源于二戰(zhàn)時(shí)期的英國(guó)短語。英國(guó)和盟軍戰(zhàn)斗機(jī)中的無線電、雷達(dá)和電子導(dǎo)航設(shè)備等電子設(shè)備，都會(huì)被封裝在不反光的外殼中，因此得名“黑匣子”。

到1965年，幾乎全世界的每一家航空公司都改用橙紅色的飛行記錄器，并在外殼上印有「FLIGHT RECORDER, DO NOT OPEN」的字樣，方便在失事時(shí)尋找但“黑匣子”這個(gè)名稱仍被沿用下來。

“黑匣子”能承受高速撞擊、高溫、深水壓

由于“黑匣子”是事故發(fā)生后最重要的調(diào)查線索之一。為了保護(hù)“黑匣子”，工程師們?cè)O(shè)計(jì)了特殊的結(jié)構(gòu)。

“黑匣子”的外殼一般由強(qiáng)度極高的鈦合金和鋁合金制成，不僅抗沖擊，還具有極強(qiáng)的耐腐蝕性。外殼內(nèi)部是一層很厚的填充物，這層材料一般包括了涂層、納米超級(jí)隔熱材料等。在填充材料的中心，就是“黑匣子”最核心的數(shù)據(jù)芯片。

由于必須能夠承受許多事故場(chǎng)景的沖擊而不遭受損壞，因此“黑匣子”在投入使用之前，都會(huì)經(jīng)過惡劣條件下的測(cè)試，檢測(cè)是否能夠承受以每小時(shí) 750 公里的速度與混凝土墻的沖擊，能否承受2噸重的物體擠壓5分鐘，能否承受1100攝氏度的高溫，能否承受6000米深水壓等。

一旦飛機(jī)墜入水中，其配備的水下定位信標(biāo) (ULB)遇水就會(huì)發(fā)出信號(hào)。這種信號(hào)不是電磁波，而是超聲波，人耳是聽不到的。信標(biāo)一旦開始工作，它會(huì)每秒發(fā)出信號(hào)一次，持續(xù) 30 天，直到電池耗盡，搜救人員可以在大約兩公里的半徑內(nèi)接收到。

但是如果飛機(jī)墜入陸地，該功能不會(huì)觸發(fā)工作，這也就意味著大多只能依靠目視方式尋找。

既然“黑匣子”的搜尋費(fèi)時(shí)費(fèi)力，為什么“黑匣子”里的數(shù)據(jù)不能云同步呢？

事實(shí)是，“黑匣子”是否應(yīng)該將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸回地面一直存在激烈的爭(zhēng)論。如果都傳到云端，數(shù)據(jù)量會(huì)很大，需要建立管理大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，以便跟蹤所有的商業(yè)飛行活動(dòng)，尤其是衛(wèi)星和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的使用。另外，也會(huì)存在數(shù)據(jù)安全問題。因此，目前該功能并未實(shí)現(xiàn)。  

“黑匣子”到底如何解開空難之謎？

大多數(shù)航班都有兩個(gè)“黑匣子”——駕駛艙語音記錄器 (CVR) 和飛行數(shù)據(jù)記錄器 (FDR)，這兩個(gè)“黑匣子”通常被放在飛機(jī)尾部，因?yàn)榭茖W(xué)家通過對(duì)多起飛行事故分析發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)尾部不容易損壞，黑匣子保存下來的可能性也更大。

找到黑匣子是每次事故發(fā)生后的重要工作，而黑匣子找到后，還需要送到專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行譯碼。

通過數(shù)據(jù)下載來解讀里面的信息，記錄儀數(shù)據(jù)下載通常會(huì)遇到三種情況：一是記錄器完全不受損；二是記錄器受損，但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元狀態(tài)完好；三是記錄器存儲(chǔ)芯片受損。不同的情況，處理的方法也不同。

對(duì)于完全不受損的記錄器，需先將記錄器本體與專用下載設(shè)備及電源連接，再次確認(rèn)連接無誤后給記錄器通電；通電后需使用專用下載設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)下載，再用專用譯碼軟件對(duì)下載成功的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

雖然“黑匣子”對(duì)于破譯飛機(jī)失事原因有著重要的作用，但其他飛機(jī)殘骸的收集工作也非常重要。

據(jù)民航資源網(wǎng)專家李瀚明在接受中新財(cái)經(jīng)采訪時(shí)稱，“在解譯黑匣子中記錄的數(shù)據(jù)后，還需要觀察飛機(jī)殘骸中包括方向舵、升降舵、襟翼等具體部件中，螺桿等控制機(jī)械的具體位置，才能據(jù)此判斷具體控制信號(hào)是否得到機(jī)械結(jié)構(gòu)的執(zhí)行。所以說，飛機(jī)殘骸的收集工作也非常重要，它是判斷飛機(jī)具體狀態(tài)的重要依據(jù)。”

不止飛機(jī)，汽車上也有“黑匣子”

由于“黑匣子”的作用不斷凸顯，這項(xiàng)技術(shù)不僅被運(yùn)用到飛機(jī)上，隨著汽車智能化的發(fā)展，汽車上也在安裝類似飛機(jī)“黑匣子”的系統(tǒng)——EDR系統(tǒng)。

EDR全稱為Event Data Recorder，即行車事件記錄系統(tǒng)。用于記錄車輛碰撞前、碰撞時(shí)、碰撞后三個(gè)階段中汽車的關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù)，比如速度、ABS狀態(tài)、安全帶狀態(tài)等。

雖然之前很多汽車上已經(jīng)安裝了行車記錄儀之類的設(shè)備，但EDR才是汽車行業(yè)中最正宗的“黑匣子”。

去年，我國(guó)《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)第2號(hào)修改單發(fā)布，要求自2022年1月1日起，新生產(chǎn)的乘用車需配備汽車“黑匣子”EDR系統(tǒng)。

今年7月6日起，歐盟在汽車道路安全法規(guī)上的新規(guī)定也要開始實(shí)施，規(guī)定中要求所有新認(rèn)證的汽車都必須配備新的安全系統(tǒng)EDR，用來記錄汽車事故前后的活動(dòng)數(shù)據(jù)。

對(duì)此，外界也提出了數(shù)據(jù)隱私保護(hù)的問題。對(duì)此，歐盟委員會(huì)最近發(fā)布了“黑匣子”設(shè)備的最終技術(shù)規(guī)范，該規(guī)范禁止從設(shè)備中檢索包含位置、日期和時(shí)間信息的數(shù)據(jù)。據(jù)悉，從“黑匣子”中檢索到的所有數(shù)據(jù)都承諾匿名，并且與飛機(jī)“黑匣子”不同的是，不會(huì)像駕駛艙語音記錄器那樣記錄對(duì)話。

相比于飛機(jī)，汽車出現(xiàn)事故的幾率要高很多，特別是在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景之下，車輛對(duì)駕駛員的依賴程度降低，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的依賴程度越來越高，因此“黑匣子”也成為智能汽車上必備品。

總之，通過技術(shù)手段最大程度降低事故發(fā)生的頻次，才是“黑匣子”存在的真正意義。期待每一次的事故之后，都能推動(dòng)技術(shù)的快速迭代升級(jí)，為人們的出行真正保駕護(hù)航！（本文首發(fā)鈦媒體APP，作者/韓敬嫻，編輯/張敏）

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