文|整点科普

东航MU5735失事坠毁,共情能力强的人伤心不已,也有很多人对飞机坠落原因进行了诸多猜测。

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但是,从救援情况来看,真正的原因大概只能寄希望于黑匣子了。

只有找到黑匣子这个关键物,专家才能具体分析原因,并做出相应改进,才能避免同样的痛苦和伤害再次发生。

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黑匣子到底是什么?

黑匣子指的是电子飞行记录仪,相当于一个飞机飞行信息记录系统,一般安装在飞机尾部最安全的位置。

  • 构成:

很多人错误地认为黑匣子就是一个单一的仪器,但实际上,它包含两个相互独立的部分:驾驶员座舱录音器和飞行数据记录器。

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录音器上一共有4条音轨,能够记录下飞机上的广播、警报以及驾驶舱内的对话;

录音磁带的记录时间约为2小时,但只保留停止录音前30分钟内的声音;假如发生空难会保留完整录音,同时向外发出脉冲信号直至断电,过程约为30天

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飞信数据记录器主要记录飞行参数,例如加速度、推力、油量、航向等60多种数据,时间最长可达25小时。

  • 外形:

黑匣子的外表并不是黑色的,一般为两个40cm*20cm*20cm,单个重20-30kg的两个醒目的橙色或桔红色长方体,表面还贴有反光标识,便于夜间寻找。

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之所以被称为黑匣子,是因为飞机上的仪器都是放在一个大小、形状一致的黑色方盒中。

  • 作用:

黑匣子既能够记录驾驶人员的谈话内容,又能记录飞机飞行时的性能参数等各种数据,素来有“法官”“教官”和“医生”三合一的称号。

通过数据记录,可以分析飞机失事的具体原因,吸取经验教训;能够监督驾驶员,预防事故发生,也有利于飞机的诊断和维护工作,防止飞机故障造成事故发生。

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黑匣子的发展史

  • 初代黑匣子:

1954年,科研人员提出在驾驶室内安装录音器的设想,随后又在飞机设计试飞记录设备的基础上进行改进,通过金属箔带上的划痕记录数据变化的曲线,但所能记录的飞行参数仅包括航向、高度、空速、垂直过载和时间

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  • 二代黑匣子:

上世纪五十年代末,按美国联邦航空局的标准,黑匣子增加了抗冲击和耐火烧的性能,能够耐得住1100℃、30分钟的火烧

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1966年,在静态挤压、抗穿透、耐海水浸泡、耐腐蚀液体浸泡等方面提高了要求,抗强冲击提升到1000g,所记录的参数达到几十个,座舱录音器正式登场。

  • 三代黑匣子:

九十年代时,黑匣子开始启用半导体存储数据,抗坠毁能力标准为TSO-C124,抗强冲击要求为3400g,耐温提高到1100℃高温火烧60分钟,耐海水浸泡时间延长到30天,耐深海压力为6000米

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1996年,美国联邦航空局将耐火烧时间提高到10小时,既能够进行飞机故障诊断和维护,也能够监控飞行员,记录数据多达上百个。

  • 新一代黑匣子:

随着技术的进步,新一代的黑匣子不仅能记录对话,还能记录视频信息,数量更迭到上千个,并通过卫星传输关键数据。

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但是,这代黑匣子在使用上有局限性,容易受信号盲点、气象环境不佳以及通讯带宽等影响,无法传输数据;而且,每天有上万架飞机执行飞行任务,假如每一架都要实时传输,会产生大量的数据垃圾。

一些抛放式黑匣子可以在飞机坠毁时自动分离,具备卫星定位功能以及水上漂浮的能力。相信随着技术的进步,黑匣子也会越来越完善。

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飞机上的黑匣子能续航多久,会因为坠落、火烧等破坏而解体吗?

一般来说,黑匣子在正常工作状态下会持续向外发出脉冲信号,续航时间在30天以上。

大部分空难中,黑匣子能够经受住燃烧、浸泡等高温高压的考验。

首先,黑匣子安装在飞机尾部,在坠落过程中,飞机尾部一般是最后落地的,黑匣子受到的损害机率和程度也会相应减少;

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其次,飞机的制造非常严格,黑匣子是飞机非常重要的一部分,需要很厚的钢钛金属以及多层绝热防冲击抗压的保护材料作为外壳。

从第三代黑匣子开始,半导体代替磁带进入静态存储的模式(类似于计算机的存储芯片),成为记录数据的主要介质,从详细数据来看,它的耐高温,高压,防水和耐腐蚀等性能更为强大,防火防震抗冲击力更强;

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最后,随着新技术的应用,例如抛放式黑匣子普遍使用时,就更不需要担心会被损害了。

有人试图用电锯切开黑匣子,但花了很长一段时间才切开几厘米,可见其外壳的坚硬程度。

不过,任何东西在水中或者土里埋个三年五载,都会出现部分分解或者溶解的现象,但这并不能说明黑匣子耐受能力差。

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所以,黑匣子是能够经受得住飞机坠落过程中出现的火烧、浸泡等现象的,只要搜寻及时,在其电量消耗和信号完全消失前搜到,就能够尽早分析出事故原因。

搜寻黑匣子难度如何?

如若飞机失事,黑匣子会在掉落后自动发射无线电信号,救援人员可以根据无线电信号展开搜寻。

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一般来说,在陆地上搜寻黑匣子,基本上靠人力,在水中主要靠的是水下定位信标,它一般安装在黑匣子外部,黑匣子入水时,会发出频率为37.5kHz的超声波,通过信标的金属外壳发散到周围水域,引导救援人员。

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据悉,飞机上的黑匣子长宽高分别为60cm*20cm*20cm,而从资料来看,波音737-NG机型所配备的黑匣子设计参数能够承受的极限冲击为3400G,水压为20000英尺深,以及30分钟1100℃的高温。

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东航MU5735坠落的地方是在山林,环境非常复杂,加上飞机坠毁的高度和方式都比较罕见,除了人力,还需要用到金属探测器,例如无人机和无人车,也会用到搜救犬。

适逢雨天,又增大了搜寻难度,但我们依然相信,总会找到的!