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黑匣子是什么颜色 作用是什么

jason2021-11-05 02:05:4751220

也许黑匣子是文章见报的时候发现的,但是黑匣子的数据是否完整,我们不得而知。不知道要等多少个日日夜夜才能解开真相。

但无论结果如何,马航失联客机事件带来的一系列问题仍在发酵,仍需解答。为什么科技进步这么快,飞机上的黑匣子却显得那么落后?为什么卫星通信得到了广泛应用,而飞机上的数据实时回传却滞后了?为什么电脑“云服务”已经普及,却没有在飞机上使用,最后所有的希望都可以放在黑匣子上?法航的事故已经让人们充分体会到打捞黑匣子是极其困难的。为什么不能马上更新技术,采取措施?

黑匣子的打捞以及与马航失联客机相关的诸多问题终将告一段落,但围绕黑匣子本身,还有无数关乎未来的疑问和需求,亟待解决和回应。

前山电子

中国黑匣子的“发源地”也是唯一的专业化工厂,拥有国内唯一的国家级飞机黑匣子防撞验证实验室,研制的黑匣子安装在国内民航和军用飞机上。1978年,我国第一台磁带黑匣子研制成功;1990年,研制出中国第一台半导体记录黑匣子。2000年,研制出符合TSO标准的记录仪。2012年,一种新型高生存力军用飞机高速坠毁记录仪研制成功。目前其最新一代投掷黑匣子具备水上漂浮、无线电定位、卫星定位等功能,已达到国际先进水平。

我们的记者卢誉文

黑盒子是橙色的!它被“黑”了,因为事故发生后,它变得非常神秘和关键。

黑匣子是橙色的吗?没错!其他人说它是红色的,或者橙色的。总之黑盒绝对不是黑的。关于黑盒,一般大众有很多误解,也有太多疑问。为了揭开黑匣子的真面目,记者采访了中国航空安全领域的排头兵、中国解读黑匣子的权威——AVIC陕西千山航空电子有限公司(以下简称“千山电子”)。

其实黑匣子不是“黑小子”。钱山的专家告诉我们,黑匣子是飞行数据记录系统和驾驶舱音频记录系统的通称。它的表面是橙色的。这种醒目的颜色,加上表面的反光标识,方便夜间搜索。

那为什么会有“黑匣子”这个名字呢?专家解释,设备在一些事故中被烧毁后变黑,事故发生后存储在记录仪中的数据非常关键和神秘,所以黑匣子是众所周知的。

一般民航客机都配备两个黑匣子。

一般在民用客机上安装两个黑匣子,一般安装在飞机尾部,因为根据事故统计,对机头的影响大于对尾部的影响。

黑匣子黑匣子是什么颜色 作用是什么主要由数据/音频采集设备和记录仪组成。一般来说,黑匣子指的是录音机。它的关键部件是防撞壳,具有防火、抗强冲击、耐海水浸泡、耐深海压力、抗穿透等特殊防护能力。为了保证黑匣子的客观性,飞机上电后会自动循环记录,不受人员控制。根据规定,关机前至少25小时的飞行数据和2小时的音频数据可以保留,不能手动擦除。一般来说,黑匣子是和飞机的应急供电线连接,保证它能“工作”到最后一刻。

专家形象地将黑匣子的功能描述为三种熟悉的职业——-

判断:调查飞行事故,事故发生后取回黑匣子,对数据进行解码分析,找到事故真正原因,避免事故再次发生;

教官:飞行员监控,通过每天下载和分析黑匣子数据,可以纠正飞行员不良驾驶习惯,预防事故发生;

医生:飞机故障诊断与维修,通过每天下载和分析黑匣子数据,监测和预测飞机主要部件的健康状态,防止故障发展成事故。

目前,

黑匣子技术是随着飞行安全控制的需要和航空工业的发展而更新的。据专家介绍,一般业内人士一致认为,黑盒从诞生到现在的发展可以分为四代。

第一代黑盒诞生于20世纪50年代初。它是一种基于飞行试验记录设备设计的商用机载设备。它只能记录航向、高度、空速、垂直过载、时间,等五个飞行参数,通过用针刮金属箔带来反映数据变化曲线。

随着事故调查的迫切需要,1957年出现了第二代磁带记录数据的黑匣子。

随着微电子技术的飞速发展,1990年诞生了第三代利用半导体记录数据的黑盒。

近年来,最新一代黑盒进一步突破了传统功能,记录数千个参数,记录视频信息。这就是第四代黑匣子,在飞机日常维护中的作用更加突出,可以通过卫星等数据链路实时或定时传输记录的数据。

钱山电子的专家告诉记者,虽然中国的飞行数据和座舱录音系统起步较晚,但它紧跟国际先进技术。目前产品发展已经走过了四代,与国外的差距在不断缩小。

深海打捞黑匣子确实是困扰民航安全的难题。在一些严重的事故中,黑匣子会不时损坏。

众所周知,一旦飞机坠毁,找到黑匣子对于还原事故真相至关重要。专家表示,搜寻黑匣子主要有三种手段,即声纳(超声波)水下定位、无线电定位和卫星定位。

水下定位依靠安装在黑匣子里的水下定位信标,所有固定的黑匣子(和飞机一起坠毁的)都装有水下定位信标。水下定位信标是一种电池供电的水下声纳脉冲发生器。当信标上的水敏开关检测到信标浸没在淡水或海水中时,它开始工作,并通过信标的金属外壳向周围水域发射频率相同的超声波。传输是脉冲式的,每秒钟一个脉冲。因为灯塔在遇到海水之前很慢,所以电池也很慢。

慢放电,因此,信标内部的电池需要每6年更换一次。而信标一旦遇水开始发射超声波后,电池可保证连续工作至少30天,30天后随着电池电量耗尽,信号将越来越弱直至停止。信标本身要求能够承受较高的冲击,与黑匣子固定的牢固性也有特殊要求,在黑匣子进行模拟飞机坠毁试验时,一般会带上水下定位信标,试验确保黑匣子上的信标不会脱落。

此次马航失联飞机黑匣子的搜寻之所以历经坎坷,是因为虽然信标可以在6096米的深度内发出超声波,但只有在距离信标1800米-3600米的范围内才能够被仪器探测到。此外,海水的状态、周围的船只、海洋动物、石油管道以及其他因素造成的周围噪音也都会影响对信标的探测范围。由于信标的信号探测范围相对于浩渺的大海而言非常有限,因此,一般必须首先确定残骸的大致范围,然后再通过拖曳式声呐缩小定位范围,最后再使用带有方向性的水中听音定位器锁定黑匣子。

如果飞机坠入超过人工潜水深度的深海,就需要使用专门的搜索、打捞设备。比如,从船上放水下线控机器人,通过控制机器人所带的海底声呐扫描设备、信标方位定位器、深海摄像头进行定位,再用机械手打捞黑匣子。

黑匣子的海上打捞确实是困扰民航安全的一道难题。黑匣子水下定位装置的作用距离仅数千米,而且坠毁时容易损坏。据统计,1970年至2009年间,大型民用航空器公海坠毁的36起事件中,有4起未找到残骸,有9起未找到记录器,这些事故的原因至今无法查明。

除了黑匣子能在飞机事故后发出定位信号,民航还要求载客19人以上的飞机至少装备一台自动应急定位发射机(ELT),以便可以通过无线电和卫星发送遇险信号。由于目前民航客机普遍安装的应急定位发射机不具备自动漂浮和开机功能,如果飞机在水面失事,幸存人员来不及携带应急定位发射机,或发射机残骸没有分离并漂浮在海面上,ELT也就失去了作用。根据国际上的有关调查,在1997年到1999年间发生的335起飞机事故中,仅有96起接收到ELT信号,幸存率仅29%。

此外,虽然固定式记录器的坠毁幸存性能标准不断提高,然而在一些严重事故中,黑匣子被损坏的事情仍时有发生。国际上有一项权威统计,在陆地坠毁的飞机事故中,黑匣子的数据存活率为82%。

新一代黑匣子将是“抛放式”,控制抛放分离装置在飞机坠毁前可将黑匣子与机体分离,其原理类似汽车的安全气囊。

为了解决水上事故后黑匣子定位、打捞的难题,以及陆地事故后数据安全性的难题,在飞机坠毁时可自动与飞机分离并具备定位功能的新型抛放式黑匣子应运而生。此类黑匣子可在事故后自动漂浮在水面,通过无线电和卫星定位,同时可作为固定式黑匣子的备份,提高数据的安全程度。

抛放式黑匣子能够通过坠毁感知传感器监控飞机坠毁触底/海瞬间的特征参数异常变化,及时发出抛放分离信号,控制抛放分离装置在飞机坠毁前将黑匣子与机体分离,其原理有些类似汽车的安全气囊,在汽车各个方向的过载达到预定门限时,释放气囊保护乘客。事故瞬间与飞机分离后的黑匣子,可避免机体残骸对黑匣子的冲击和火烧等破坏,安全着陆/海。

抛放式黑匣子内部装有电池、无线电定位信标模块、卫量定位模块,当离机后即开始工作,定位过程一般是,搜救卫星通过频率初步确定范围,再指挥携带相应频率的无线电定位仪的救援飞机完成定位。由于具有以上优点,国际上对抛放式黑匣子的发展非常重视,远距离水上飞行或在偏远陆地区域飞行的大型航空器,已开始陆续安装抛放式黑匣子。在这个领域,我国也紧跟最新发展,研制出相关产品,据透露,千山电子正在进行验证工作,其产品可抗离机后坠地/海时一定的冲击、火烧,在7级海况情况下可以正常工作,内部装载的无线电定位信标可在触发后至少工作150小时,卫量定位信标可至少工作24小时。

  波音中国公司:

B777有两个黑匣子

波音777机型(B777)安装有两个黑匣子,即舱音记录仪(Cock-,简称CVR)和飞行数据记录仪(,简称FDR)两个设备。这两个设备分工不同:CVR通过驾驶舱中各处安装的四个麦克风记录驾驶舱中的声音,它还记录任意一位飞行员发出的无线电呼叫和来自空管的答复,该设备每次最多可保持两小时的声音记录。FDR系统由数字飞行数据采集功能(,简称)和飞行数据记录器(FDR)两部分组成。

是飞机信息管理系统(,简称AIMS)的一部分,主要功能是自动收集通过多种方式传输给AIMS的数据,对数据进行整理并传输给FDR,现在可以收集超过1000种信号进行处理。

安装在777飞机上的FDR是固态存储器,可以记录至少25小时的数据,FDR安装在飞机后部,位于增压舱内,在飞机发动机启动或者飞机升空后,就开始记录数据,飞机落地而且所有发动机关闭后,FDR停止记录,当FDR内存被充满后,FDR会覆盖最早的数据继续记录。

CVR和FDR上都安装有水下定位信标(UnderwaterLocatorBea-con,简称ULB),信标上有一个入水传感器,当水接触到传感器后,会激活信标,信标随后会发出人耳无法听到、但可以被声呐和声学定位设备探测到的超声波脉冲,信标可以在最深达4267米的水下发射出37.5千赫频率的脉冲。一旦信标开始工作,它每秒发射一次信号,可持续工作30天。

  中国商飞航电工程师:

两个黑匣子各司其职

黑匣子有两个,一是记录语音,一是记录数据。大部分飞机的黑匣子两个都装在尾部。

记录语音的黑匣子,有独立电源,主要采集驾驶舱的声音,所以驾驶舱的音频集纳设备,分4个通道:正、副驾驶员、观察员各1个通道,分别记录他们的麦克风,还有1个通道负责收集驾驶舱里的全部声音。

飞机安装需要遵守的规定特别多,最基本就是需要遵守民航局颁发的规定。飞机零件的功能有时候并不是技术问题,而是规定、标准问题。

黑匣子安装之前,公司需要召开一个准备会议。因为黑匣子记录飞机上几十种数据,也就意味着与飞机上各系统都有接口接驳。不同设备涉及不同供应商,比如话筒、电源,可能供应商不同,接口类型就不同。我们需要专门安排会议,协调接口问题。

真到安装的时候,就不复杂了,一般一两个小时完成。安装后需要进行一一测试。黑匣子的安装时间没有特定要求,可以与其他设备同时安装,只要这架飞机总装时,进行到设备安装步骤了,黑匣子就可以安装了。

航空学会江东(上海航空学会专家委员会委员、中国航空博物馆特约研究员):

  海上找黑匣子如游泳池中找米粒

海上搜寻打捞黑匣子的任务艰巨,就好比在大游泳池里扔进一粒米,其难度甚至还远不止这个程度。尤其是在海域水深达到4000米~5000米的时候,如何精确细化黑匣子的具体位置,以便在茫茫大海中开展搜寻打捞工作,是一个非常棘手的难题。

相比飞机在海上失事,在陆地上失事的飞机,搜寻黑匣子要容易些。一般来说,飞机失事最容易出现在飞机降落和起飞阶段。飞行经济巡航高度达到8000米至1.2万米,这是飞行最省油且气流相对平稳的高度,飞机失事几率在平飞巡航阶段相对而言为最低,在严重空难中低于十个百分点。其实,相比降落或起飞,一般飞机在海上失事几率相对也不大。值得强调的是,在所有交通工具中,应该说民航还是最安全的交通运输方式。

  (资料提供:千山电子,主要参照美国航空标准划分)

(本报记者陆绮雯龚丹韵许沁)

即使确认信号来自mh370 打捞仍有难度

脉搏来自哪里还有待确认。

京华时报:中国海巡01发现疑似黑匣子的脉冲信号是用什么搜索方法和设备?

张军社:黑匣子搜索器一般放在小船上,几个监视器离开小船里的母船到达搜索海域,把搜索器上的换能器放入水中。通过用耳机听来自水中的声音,他们可以记录听到的声音进行分析。

因为水下有一些噪音或回声,有些信号不一定是全部。最好有一个记录仪记录信号和回波,然后进行分析、滤波和识别。已经确认海巡01发现的脉冲信号频率与失联客机黑匣子的频率一致,但这是否是黑匣子的信号还需要确认。

京华时报:有没有可能是其他仪器发出的信号?

张俊社:这个频率比较高。一般肯定是客机黑匣子发出的频率。其他仪器可能没有这么高的频率。而且黑盒搜索器在搜索的时候也会把频率设置在这个频率范围内,如果能接收到(脉冲信号),一般是一定的(即黑盒)。

但是水下能发出回声的东西有很多,可能是水下水流引起的假信号,也可能是沉船等水下船只发出的信号,下一步还需要验证。

确认过程中需要进行数据比较。

京华时报:如何确定脉冲信号来自黑匣子?确定需要多长时间,时间

张俊社:这需要马航和飞机制造商波音公司在之前提供与飞机相关的信息和数据,将发现的脉冲信号数据与这些信息和数据进行比较,比如比较信号的频率和强度,同时也可以找美国和澳大利亚的专家进行数据分析。

很难说需要多长时间,时间首先需要确认马航和波音是否有相关数据。如果是这样,各方有必要尽快提供数据。同时,如果能将这些数据无线传输给01轮海巡,对比可能会更快;如果船只将探测到的信号数据带回陆地进行比较,时间可能至少需要一两天的时间

即使确认打捞仍然困难。

京华时报:如果确定脉冲信号来自,下一步怎么搜索?会不会被很多国家联合打捞?有多难?时间?有多长

张俊社:如果能确认是黑匣子,一定要先打捞上来。如果黑匣子的位置被确认,飞机可能已经坠海,所以残骸应该在周边区域。所有搜救力量都需要围绕这一点进行搜索,并在专业船上使用侧扫声纳、水下机器人、自动水下航行器等设备对残骸进行探测搜索。

考虑到该海域水深3000至5000米,加上洋流变化、探测设备的局限性等因素,打捞残骸的难度仍然很大。打捞必须多国联合进行,单个国家没有那么多搜救设备和力量。各国搜救力量集中后,进行分工,划分责任区域,分段或接力进行搜寻。

如果能确认是失联航班,现有搜救力量仍然不足,需要增加。目前还不确定打捞时间,需要多长时间,也很难具体预测。

信号有助于划定残骸范围。

京华时报:你能根据黑匣子发出的信号定位残骸吗?

张俊社:如果黑匣子可以确认,飞机残骸应该也在附近,但是由于洋流的问题,残骸可能会散落在一个很大的位置。此外,无法确认飞机是否在空中解体。如果飞机在空中解体,碎片散布的范围会更广,搜救难度也会更大。如果飞机没有解体,残骸应该还在,但仍然很难打捞。

黑盒数据可能已损坏。

京华时报:如果找到黑匣子,能还原当时的情况吗?整个事件的调查有多大帮助?

张俊社:如果黑匣子找到了,理论上来说,整个事件的调查肯定会有很大的帮助。但是,找到的黑盒数据是否能够妥善保存,数据是否会被破坏,或者后面的数据是否会覆盖前面的数据,这些情况都是有可能的。(如果这些情况发生在黑箱中),可能会给事件的调查造成很大的困难。

找到黑匣子还有希望。

京华时报:4月8日之前,如果还找不到电量即将耗尽的黑匣子,有可能找到吗?

张俊社:如果这次能确认接收到的脉冲信号是属于失联航班的黑匣子,即使电量耗尽,黑匣子也不会再发出信号,但范围可以确认,所以相对容易找到。即使黑匣子搜索器不能再用来探测黑匣子,也可以利用侧扫声纳、水下机器人、核潜艇或船上的自动水下航行器进行搜索,应该能找到。

如果这种确认不是黑匣子没电之前找不到信号,那就很难找到,就是大海捞针。

消除疑虑。

1可能是海洋生物的信号吗?

黑盒厂商表示无法确认中国船只接收到的脉冲信号来自飞机,只说信号的频率不是生物信号(比如海豚之间的对话)。据了解,在昨天发现疑似信号的地方,经中国海上搜救中心和澳大利亚确认,附近没有其他水下潜水器能够发出这种水下信号。

黑匣子在水下有多远?

黑匣子通常安装在飞机的垂直尾翼上,使用方便,相对安全。要找到黑匣子,主要靠它的水下定位信标。飞机入水时,海水将连接水下定位信标的正负极,发出37.5KHz的脉冲信号,传输距离约1.4万英尺,相当于4.2公里。但其水下实际工作距离受海洋环境、噪声、水流、鱼群等影响,实际工作距离只有1至2公里。

如何准确定位黑匣子?

水下定位信标机只能作为一个二次精确定位的功能,找到大致的搜寻范围以后,靠声呐,包括声学定位仪器来感知水下定位信标机发出的脉冲信号,方能够精确地定位。英国天空新闻报道,雷达专家斯坦普斯称,如果信号发生器在水下2-3公里,信号范围最多1-2公里,船只应携带信号定位装置前往,首先确认有信号,然后2-3艘船在周围进行三角定位。

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