空难中常被寻找的“黑匣子”,原来不是黑色的!

空难中经常发现的黑匣子不是黑色的!

考麦尔是英国德国·哈维兰德航空公司首次开发成功的喷气商用客机 1949年7月27日,考麦尔1号首航成功。这架喷气式飞机有一个压缩机身和四个大功率涡轮喷气发动机,被称为魔鬼。它不仅动力强大,而且整体造型美观。宽敞的驾驶舱和宽阔的窗户让人感到前所未有的舒适。业内外人士对其成功投放市场都有很大的期望。

考麦尔1号

然而,随后发生的事情却令人惊讶。第一次航行后仅一年,考麦尔就出现了问题。飞行过程中,连续三架飞机的机身中断。持续的悲惨空难震惊了世界,媒体一片哗然。事故分析发现,机身断裂是由金属疲劳引起的。显然,金属疲劳是由于飞机在飞行中有异常的强烈振动引起的。然而,这种振动的原因是什么?事故发生时发生了什么?人们无法知道。连续事故使德·哈维兰德被迫宣布考麦尔暂时退出市场。

墨尔本航空研究实验室的澳大利亚工程师大卫·瓦伦动了脑筋。1934年,瓦伦9岁时,父亲死于空难。世界上第一架商用喷气客机相继空难,这让他非常感动。他想发明一种能记录飞行员演讲声音和飞机各部件异常声音的仪器,为后代提供事故分析,尽可能减少或避免类似事故。经过反复试验,他开发了一种滚筒装置,用磁信号记录声音和数据。

1953年3月1日,瓦伦展示了仪器,但发明并不乐观。这台磁记录仪当时不受欢迎也是可以理解的。与普通录音机不同,它必须在飞机飞行期间继续工作,并将飞机各部件的声音转换为磁信号。无论把它放在飞机的哪里,它都必须用电缆连接到飞机的所有部件和机构,这将影响飞机的整体结构和线路安装。对于这台小机器,飞机必须进行大手术,这是飞机制造商不愿接受的。澳大利亚航空公司以可能泄露隐私为由拒绝了这项发明,但遭受痛苦的英国人接受了它,并为瓦伦提供了一笔研究资金。

瓦伦在2010年85岁时与他发明的磁记录仪合影

瓦伦的发明很快就显示出了它的力量。1978年,它为美国第一次军事空难找到了事故的原因;1987年,苏联侦察机在巴伦支海挪威爆炸,引发了国际纠纷,解决了事故的真相;1960年,澳大利亚终于接受了事故。

瓦伦发明的装置也被称为黑匣子。其实它的学名是飞行记录器,缩写名是FDR。一般飞机上有两个黑匣子,一个专门记录驾驶舱的声音,放在驾驶员座椅下;另一个放在后面,记录飞行数据。飞机各部分的机械设备和电子设备通过传感器连接。随着电子技术的发展,黑匣子从最初的磁信号记录改进为电子信号记录,记录设备也从原来的机械缸转变为固体存储芯片堆,减少了记录仪的体积,减少了通常的维护工作,提高了抗震性能,增加了信息的存储。

瓦伦发明的装置

驾驶舱内的黑匣子可以记录驾驶员、机长或空乘人员的演讲,驾驶舱内的任何异常声音,包括威胁和爆炸,都可以如实记录下来。机尾的黑匣子可以存储更多的数据,包括飞行速度、加速度、海拔高度、经纬度、飞机航向、飞行轨迹、飞行姿势、起落状态、外部温度、舱温、格林威治时间、储油量、舱内外压力、发动机工作状态等100多个数据。可以说,无论飞机在起飞、爬升、巡航、下降、进入、着陆等任何环节,都逃不过黑匣子的耳朵。

第三代黑匣子 图源:百度百科

黑匣子的颜色不一定是黑色的。为了便于识别,它的外观经常涂上橙色。为了确保事故发生后黑匣子能够安全发挥作用,必须具有抗震、抗压、抗冲击、耐热、耐冻、抗磁、抗干扰、不怕浸泡海水或煤油等性能。

此外,黑匣子还必须有自己的电池。一旦发生事故,它不仅可以记录事故发生前30分钟的相关信息,还可以自动发出30天的信号,召唤前来搜救的人员。黑匣子发出的超声呼叫信号频率为37.5千赫,是黑匣子国际规定的特殊频率。

来源:《科学史365天》略有删除

作者:魏凤文 武轶

编辑:张润昕

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