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空难中常被寻找的“黑匣子”,原来不是黑色的!

2021年11月22日 15:24   来源: 科普中国

空难中常被寻找的“黑匣子”,原来不是黑色的!

“考麦尔号”是英国德·哈维兰德航空公司首次研制成功的喷气式商用客机,在 1949年7月27日这天,“考麦尔1号”首航成功。这架喷气式飞机具有抗压机身,还有4座被称为“魔鬼”的大功率涡轮喷气发动机,不仅动力强大,整体造型也非常漂亮,宽敞的座舱和宽大的窗户更使人感到前所未有的舒适,无论业内还是业外人士,对它成功投入市场都抱有很大的期望。

“考麦尔1号”

然而,随后所发生的事却令人大出意外。首航后仅仅一年,考麦尔号就出现了问题,一连3架飞机在飞行途中机身拦腰折断,连续发生的惨烈空难使世人震惊,媒体一片哗然。事后的事故分析发现,机身折断是“金属疲劳”所致。显然造成金属疲劳是因为飞机在飞行中曾发生过不正常的强烈振动。可是,这种振动究竟是什么原因引发的?事故发生时,究竟出了什么事?人们无从知晓。连续的事故使德·哈维兰德公司陷入灭顶之灾,只好被迫宣布“考麦尔号”暂时退出市场。

考麦尔号的接连事故使墨尔本航空研究实验室的澳大利亚工程师大卫·瓦伦动起了脑筋。1934年,在瓦伦9岁时,他的父亲死于一场空难。世界首台商用喷气客机接连出现空难,对他的触动很大,他想发明一种仪器,能把飞行员讲话的声音和飞机各部件出现的不正常声音记录下来,以提供给后人做出事故分析,尽可能减少或避免类似事故发生。经过反复试验,他研制出了一台利用磁信号记录声音和数据的滚筒型装置。

1953年3月1日这天,瓦伦把这台仪器展示了出来,但这项发明并不被看好。在当时,这台磁记录仪不受欢迎也可以理解。与一般的录音机不同,它在飞机飞行期间要不停地工作,还必须把来自飞机各部件的声音转换成磁信号记录下来。无论把它放置在飞机的什么位置,都必须用缆线把它与飞机的各个部件和机构连接起来,这将牵动飞机整体结构与线路安装,为这台小机器,飞机要动大手术,这是飞机制造方极不愿接受的事。澳大利亚航空公司以“有可能泄露隐私”为由拒绝了这项发明,但是饱尝苦头的英国人却接受了它,并为瓦伦提供了一笔研究资金。

2010年瓦伦85岁时与他所发明的磁记录仪一起拍摄的照片

瓦伦的发明很快就显示出了它的威力。1978年,它为美国第一起军事空难找到了事故发生的原因;1987年,苏联侦察机在巴伦支海挪威上空爆炸,这场事故引起了国际纠纷,它又为这起事故破解了真相;1960年,在一起无从查清原因的事故之后,澳大利亚终于接受了这台装置。

瓦伦发明的这台装置又被人们叫做“黑匣子”,实际上,它的学名是“飞行记录器”,缩写名是FDR。一般的飞机上安置有两个黑匣子,一个专门记录驾驶舱的声音,放在驾驶员的座椅下;另一个放在机尾,专门记录飞行数据,飞机各部分的机械装置与电子器件都通过传感器与它相连。随着电子技术的发展,黑匣子由最初的磁信号记录改进为电子信号记录,记录设备也由原来的机械转筒式转变为固态存储芯片堆式,使记录仪的体积随之变小,也减少了平时的维护工作,增加了抗震性能,更增加了信息的存储量。

瓦伦发明的装置

驾驶舱内的黑匣子可以记录驾驶员、机长或空乘人员的讲话,驾驶舱内任何异常的声音,包括威胁、爆炸等也都能被如实地记录下来。机尾的黑匣子能储存的数据就更多,包括飞行速度、加速度、海拔高度、经纬度、飞机航向、飞行轨迹、飞行姿态、起落状态、外部气温、机舱温度、格林威治时间、储油量、机舱内外压力、发动机的工作状态等100多个数据。可以说,无论飞机在起飞、爬升、巡航、下降、进场、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的,为了易于辨认,它的外表常涂成橘红色。为了保证事故发生后黑匣子能安全地发挥作用,它必须具有抗震、抗压、耐冲击、耐热、耐冻、抗磁、抗干扰,不怕海水或煤油的浸泡等性能。

此外,黑匣子还必须自备电池,一旦事故发生,它不但能记录事故发生前30分钟的有关信息,还可以自动地持续30天向外发出信号,召唤前来搜救的人员。黑匣子发出的超声呼叫信号频率是37.5千赫,这是国际上对黑匣子规定的专用频率。

来源:《科学史上的365天》,略有删改

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[编辑:李娜] 延边信息港 / 延边发布客户端
标签: 黑匣子  事故  飞机  瓦伦  记录 

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