本文作者:五六笔记

飞机黑匣子是什么东西(黑匣子的全称、结构及作用)

五六笔记 2022-10-23 01:52:27 1
飞机黑匣子是什么东西(黑匣子的全称、结构及作用)摘要: 当一次空难不幸发生之后,我们总会在媒体上看到这么一个单词:“黑匣子”,这个关键的部件可以说是解开空难的发生原因的重要证据,那么到底黑匣子放在哪里?他们是怎么工作的?又会记录什么样的...

当一次空难不幸发生之后,我们总会在媒体上看到这么一个单词:“黑匣子”,这个关键的部件可以说是解开空难的发生原因的重要证据,那么到底黑匣子放在哪里?他们是怎么工作的?又会记录什么样的数据?今天我们就带你打开飞机上的黑匣子。

黑匣子不黑

黑匣子的学名叫做“飞行记录仪”,主要功能是记录飞机在飞行过程中产生的各种跟飞行有关的信息。而黑匣子只是它的小名,之所以叫黑匣子,这里需要解释一下:在1954年的时候,有人提出来需要记录飞机驾驶室里面的声音数据,一旦飞机发生故障之后,人们好根据这些信息来判断事故发生的原因。这么一个想法被提出的时候,飞机上所有的电子设备都被存放在一个个大小统一的黑盒子里面,而声音记录仪器就放在其中最坚固的那个黑盒子里面。

↑亮红色的黑匣子↑

仅仅在三年后,1957年,美国民航局就规定,9吨以上的飞机都需要安装这样的声音记录仪,但是很快,人们就发现黑色的盒子不利于人们在事故后寻找这个仪器,所以干脆把黑盒子刷成了亮红色,甚至于还贴上了反光片,但是黑匣子的说法还是沿用了下来,这也是为什么黑匣子不黑的原因。

↑黑匣子的结构↑

大致上,黑匣子的结构包括如下几个部分:

01存储芯片

所有存储的声音、飞行数据等信息全部都保存在最核心的存储芯片中,所以这是整个黑匣子的核心;

02隔热层和隔离层

这两层材料包裹在存储芯片的外围,用来防火、防水。根据规定,存储芯片要能够抵御半个小时、1090摄氏度的高温燃烧,并且能够在6000米深的水下依然不被水浸湿。比如说,历史上的法航447空难,黑匣子就在几千米深的海底沉睡了两年之久,最后才有深海机器人打捞上岸,重见天日;

↑深海机器人正在打捞黑匣子↑

03钢制外壳

这层材料会包裹隔热层、隔离层以及其中的存储芯片,由钛钢制成,用来抵御外界的冲击。根据要求,整个存储单元要能够承受100G重力之撞击达15秒,所以对钛钢外壳的强度要求很高;

↑防冲击存储单元在事故中屹立不倒↑

04外围机构

包括电路接口、供电装置和水下定位器等等,其中供电装置和水下定位器的存在可以让黑匣子在30天的时间内不断向外发射出无线电信号,方便救援人员对黑匣子进行定位。

为什么要放在飞机尾部?

黑匣子一般安放在飞机的尾部锥壳的部分,如下图所示。那么为什么黑匣子会放在这里呢?

↑防冲击存储单元在事故中屹立不倒↑

一位国外的科普视频作者很好地用一个特别简单的试验就说明其中的原理:我们可以把整个机身想象成一个啤酒瓶,那么圆筒状的机身就对应了啤酒瓶的瓶身,而尾部的锥壳结构就对应了啤酒瓶的收口部分。而你把一个啤酒瓶扔在地上摔碎,可以说90%的情况下,收口部分都能够保持结构的完整。

↑结构上是不是很像?↑

↑摔碎的啤酒瓶↑

这就是为什么黑匣子会放在飞机尾部锥壳部分——因为结实,所以更加有可能在事故中保持完整,所以更加方便救援人员寻找到。

↑事故中的飞机,尾部还保持着相对完整的形状↑

其实有两个黑匣子

一架飞机上,其实往往会有两个黑匣子,分别为飞行数据记录器和驾驶舱通话记录器,两个黑匣子各司其职,记录飞行中的绝大部分信息。

↑飞机上的一大一小两个黑匣子↑

​↑黑匣子的位置和需要记录的信息↑

飞行数据记录器:空中飞行速度、高度、航向、发动机推力、俯仰与滚动资料、纵向加速度等等。这些数据会从飞机第一台发动机开始启动之后开始记录,然后到飞机最后一台发动机关闭之后一个小时才关闭。

驾驶舱通话记录器:一共分为四条音轨,分别记录飞行员与航空管制员的通话,正、副驾驶员之间的对话、机组员对乘客的广播,以及驾驶舱内各种声音(引擎声、警报声)。记录的时间约2小时,录完后,会自动倒带从头录起。

最后说一个有趣的事情:有一些飞机上,飞行员可以按一个按钮删除驾驶舱通话记录器中的的通话记录,所以经常会有飞机安全着陆之后两个飞行员面面相觑:我们刚刚是不是在飞机上骂老板了?不管了,全部删除肯定没有错。然后按下这个删除按钮。

↑飞机操作面板上的通话记录删除按钮(红色的那个)↑​

总之,亡羊补牢,为时未晚,为了尽可能弄清楚每一次飞机事故的原因然后改进飞机设计,黑匣子起到了莫大的功劳,要知道,飞机工业的成长史,从来就离不开自我剖析和错误纠正,这可能是每一个航空大国都要经历的痛苦之路。

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