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重磅!一部黑匣子已找到,黑匣子长啥样?为何炸不碎?

王亚梅
2022-03-24 09:54
今天下午,“3·21”东航飞行事故国家应急处置指挥部举行第二场新闻发布会。东方航空公司失事航班MU5735的一部黑匣子已于23日被发现。

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黑匣子的演变历史
1939年,法国航空工程师弗朗西斯·于斯诺和保罗·博杜安发明了一种记录装置,可以把飞机飞行时的速度、高度等几项最重要的信息用类似拍照的原理记录在88毫米胶卷上。降落后拿出胶卷,就能还原出飞行时的状态了。但是胶片是一次性使用的,成本非常高,并且这种装置只适用于顺利降落的飞机,如果飞机坠落就会毁坏胶片,所以这种记录方式只是用在新型号飞机的试飞上。
第一代黑匣子
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二战期间,英国工程师改进了改进了飞行参数记录装置,用钢针在铜箔上刻下各种参数的变化曲线。这样哪怕飞机着火、坠毁,也能寻回当时的数据。
不过铜箔比较重,记录的数据量也十分有限,价钱不菲,所以只用在了军用飞机上。这就是第一代的黑匣子,它仅能记录航向、高度、空速、垂直过载和时间等5个飞行参数。
第二代黑匣子
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1956年,首个用于民航客机的飞行数据记录装置在澳大利亚诞生。它的发明者戴维·瓦伦博士在研究航空燃油的同时发明了第二代的改进型黑匣子。新版黑匣子的工作原理类似于普通磁带机,但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。第二代黑匣子一般可以记录几十个参数,并同时出现了座舱音频记录器。
第三代黑匣子
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第三代黑匣子出现于上世纪90年代。随着微电子技术的突飞猛进,黑匣子开始采用半导体存储器记录数据。第三代黑匣子记录参数一般在几百个,功能已从飞行事故调查,逐渐延伸到日常飞行员监控、飞机故障诊断与维护。
现代黑匣子
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新一代黑匣子可以记录视频信息,记录的参数数量也多达几千个,并且能够通过卫星等数据链定期传输黑匣子的关键数据。但由于通讯带宽和信号盲点以及气象环境等影响,数据实时传输方式无法完全取代传统黑匣子的作用。此外,新型抛放式黑匣子也已经出现,它能够在飞机坠毁时自动与机体分离,并具备水上漂浮和无线电、卫星定位功能。
黑匣子不是黑色的,为啥叫黑匣子?
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黑匣子其实是飞机专用的电子记录设备之一。一般黑匣子会有两个,一个是驾驶舱话音记录器,另一个是飞行数据记录器。飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与黑匣子连接,所以黑匣子可以记录各种仪器的数据。
虽然我们管这个飞行参数记录器称之为黑匣子,但是其表面并不是黑色,大部分都是红色、橙色等等非常鲜艳的颜色,有些黑匣子外壳会贴有反光条,并写有“FLIGHT RECORDER,DO NOT OPEN(飞行记录器,请勿开启)”。这是为了一旦发生空难坠机,大家能够通过鲜艳的外表颜色快速找到黑匣子。


想砸烂黑匣子容易吗?
黑匣子,远比它看上去坚固的多。早期的黑匣子并没有那么坚固,如果遇到空难很有可能会连同黑匣子一起破坏。随着黑匣子的不断发展,国际所制定的制造黑匣子标准也越来越严格,所以黑匣子的坚固性也在不断的提升。那么如果想要砸烂或者破坏黑匣子容易吗?
黑匣子的火烧测试
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上个世纪50年代末,按照美国联邦航空局当时颁布的第一个黑匣子标准TSO-C51,其外部的材质为钛钢金属,长50厘米、宽20厘米、高15厘米。为了能在强力撞击下保存下来,飞行记录器必须通过防火防震的考验,根据美国民航局的规定,必须能忍受在1090℃的火焰中燃烧30分钟,并能承受3米重达230公斤之铁块击中,相当于100G重力之撞击达11秒,而美国联邦航空局的规定为100G重力之撞击达15秒,由于地球表面大部分是由水所覆盖,因此也必须能承受2万英尺的水压。
黑匣子的静态挤压测试
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虽然如此多重的保护,但仍然有些黑匣子在空难中损坏,所以国际航空机构又规定了更加严格的标准,而且记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪,类似于电脑里的存储芯片。1966年黑匣子标准更新为TSO-C51a,将抗强冲击指标提高到1000G重力,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。
黑匣子的动态冲击测试
现在,根据欧洲的标准,黑匣子必须能够抵受2.25吨的撞击力,在1100℃高温下10小时仍不会受损。黑匣子通常是用铁金属和一些高性能的耐热材料做成,具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干扰等能力,即便飞机已完全损坏黑匣子里的记录数据也能完好保存。
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所以现在飞机上的黑匣子,即便是发生非常严重的空难,也能够保证黑匣子完整的保存下来,并且可以让研究人员读取其中的数据和录音,分析具体的空难原因,好引以为戒。所以说想要砸烂黑匣子,除非你是漫威漫画的正义联盟组织中的成员,比如你是超人。


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