2014選調生考試公共基礎知識：科技知識-黑匣子

　　一、黑匣子的概念

　　黑匣子，是飛機專用的電子記錄設備之一。黑匣子有兩個，為駕駛艙話音記錄器和飛行數(shù)據(jù)記錄器。飛機各機械部位和電子儀器儀表都裝有傳感器與之相連。它能把飛機停止工作或失事墜毀前半小時的語音對話和兩小時的飛行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情況、耗油量、起落架放收、格林尼治時間，還有飛機系統(tǒng)工作狀況和發(fā)動機工作參數(shù)等飛行參數(shù)都記錄下來，需要時把所記錄的內容解碼，供飛行實驗、事故分析之用。

　　黑匣子的外殼具有很厚的鋼板和許多層絕熱防沖擊保護材料，通常安裝在飛機尾部最安全的部位。記錄介質也從磁帶式改進成為能承受更大沖擊的靜態(tài)存儲記錄儀，類似于計算機里的存儲芯片，防止黑匣子在空難中遭到損壞。

　　二、黑匣子的歷史概況

　　“黑匣子”是一位墨爾本工程師在1958年發(fā)明的。1908年，美國發(fā)生了第一起軍用飛機事故。此后，隨著飛行事故不斷發(fā)生，需要有一種追憶事故發(fā)生過程原因的儀器。二戰(zhàn)期間，飛行記錄裝備儀器在軍用飛機上應用，后來又用到民航飛機上。飛行記錄儀之所以被稱為“黑匣子”可追溯到1954年，當時飛機內所有的電子儀器都是放置在大小、形狀都統(tǒng)一的黑色方盒里。

　　由于現(xiàn)代電子技術飛速發(fā)展，對于飛機而言，人們開始主張直接通過向地面無線傳輸數(shù)據(jù)信號并記錄，而不再使用飛行記錄儀，因此今后黑匣子的名字將回到地面。例如汽車數(shù)據(jù)黑匣子。1987年，挪威上空一架軍用飛機發(fā)生爆炸，飛機墜毀，飛行員身亡。挪威當局趕到出事現(xiàn)場，從飛機殘骸和飛行員的尸體中，辨認出這是一架前蘇聯(lián)的軍用偵察機。挪威向前蘇聯(lián)提出抗議，前蘇聯(lián)矢口否認。后來，挪威找到了飛機上的黑匣子，從黑匣子記錄的數(shù)據(jù)進行分析，揭露了真相。前蘇聯(lián)在鐵的證據(jù)面前只好認錯。

　　飛機上飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)(FDRS，F(xiàn)light Data Recorder System)和座艙音頻記錄系統(tǒng)(CVR，Cockpit Voice Recorder)簡稱為“飛參”，主要是由采集器和記錄器組成�！昂谙蛔印笔秋w參記錄器的俗稱。一般民航客機上會同時安裝一個記錄數(shù)據(jù)、一個記錄語音的兩個黑匣子。

　　黑匣子的外表不是黑色的，而是醒目的橙色，表面還貼有方便夜間搜尋的反光標識。因為飛參記錄器記錄的數(shù)據(jù)必須通過專用的下載設備和回放軟件才能解讀和分析，加上事故的記錄器存儲的數(shù)據(jù)非常關鍵和神秘，再加上在一些事故中記錄器經(jīng)過火燒后變成了黑色，所以人們將飛參記錄器稱為“黑匣子”。

　　黑匣子作為一種事關飛行安全的重要航空電子設備，具有抗強沖擊、抗穿透、抗高溫火燒、抗深海壓力、耐海水浸泡、耐腐蝕性液體浸泡等特種防護能力，能在各種飛機事故中保存其內部存儲的信息。

　　飛機通電后，黑匣子將自動啟動工作，記錄飛機相關系統(tǒng)運行和狀態(tài)信息、飛行人員操作信息以及機上相關音視頻信息，不受人員控制。根據(jù)民航要求，黑匣子的數(shù)據(jù)信息是實時采集于飛機傳感器和相關系統(tǒng)，必須保留斷電前至少25小時的飛行數(shù)據(jù)和2小時的音頻數(shù)據(jù)，記錄的數(shù)據(jù)不可更改。

　　一般來說,飛行數(shù)據(jù)黑匣子安裝在飛機尾部，使飛機墜毀時對其的破壞降到最低;座艙音頻黑匣子安裝在飛機前部，有利于語音信號的采集和記錄。黑匣子連接飛機應急供電電源，確保能工作到最后時刻。

　　作為飛機數(shù)據(jù)客觀、真實、全面的記錄者，黑匣子是飛機失事后查明事故原因的最可靠、最科學、最有效的手段。伴隨著航空事業(yè)的發(fā)展，黑匣子在飛機日常安全維護、飛行狀態(tài)監(jiān)測、消除事故隱患以及故障定位方面也發(fā)揮著越來越重要的作用，甚至可以說充當著飛行過程中不可或缺的角色。

　　最早利用黑匣子的是軍用飛機。1908年，美國發(fā)生了第一起軍用飛機事故。以后，隨著飛行事故增加，迫切需要有一種研究事故原因的儀器。二戰(zhàn)時，飛行記錄儀正式在軍用飛機上使用。戰(zhàn)后，開始用到民航飛機上。早期的記錄方式比較落后，用的是機械記錄的方法，記錄在照相紙上。磁記錄方式發(fā)明后，才變得方便可靠了。

　　三、定位打撈

　　當前黑匣子在陸地的定位主要依靠人工目視，找到飛機殘骸后，利用黑匣子外表明亮、獨特的顏色和反光標識進行搜尋。

　　黑匣子在水下定位主要依靠水下定位信標(ULB，UnderwaterLocatorBeacon)。它是一個電池供電的水下超聲波脈沖發(fā)生器，牢固地安裝在黑匣子外部。一旦黑匣子入水，信標上的水敏開關啟動信標工作，通過信標的金屬外殼把頻率為37.5kHz的超聲波信號發(fā)射到周圍水域，每秒一個脈沖。其內置電池可連續(xù)工作至少30天，30天后隨著電量逐漸耗盡，超聲波信號將越來越微弱直至停止工作。

　　信標可以在6096米的深度內發(fā)出超聲波，但在距離信標1800~3600米的范圍內才能夠被儀器探測到，海水的狀態(tài)、周圍的船只、海洋動物、石油管道以及其他因素造成的周圍噪音都會影響信標的被探測范圍。

　　水下定位信標發(fā)出信號時，可以通過專用聲吶探測儀進行定位。由于信標信號的可探測范圍相對于大海而言極其有限，一般先要進行殘骸大致范圍定位，然后再通過拖曳式聲吶縮小定位范圍，最后再使用可以定位信號來源方向的水聽器，定位黑匣子的方位。

　　如果黑匣子沉入淺海，可由潛水員進行打撈。如果黑匣子沉入深海，超過人工潛水深度時，需要使用專門的搜索、打撈設備，一般可使用輪船放下水下線控機器人，操作人員在船上通過綜合顯示控制臺，控制機器人攜帶的海底聲吶掃描設備、信標方位定位器、深海攝像頭定位黑匣子，通過機械手打撈黑匣子。

　　在美國，當事故調查員們找到黑匣子后，它被立即送到NTSB的計算機實驗室中。為了避免對記錄媒介的任何損壞，在運輸過程中這種裝置受到特殊的保護。在發(fā)生水下事故時，記錄儀會被保存在冷水中以防止烘干。把記錄儀放置在一桶水中，通常是冷水，也就是保持黑匣子被找到的地方的環(huán)境，直到被送達可以充分分析黑匣子的地方。

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