黑匣子的功能应用是什么?

2025-03-02 14:49:37

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黑匣子”是飞机专用的电子记录设备之一，名为航空飞行记录器。里面装有飞行数据记录仪和机舱话音记录器，飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与之相连，这好比人体各部位的神经与大脑相通一样。它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的有关技术参数和驾驶舱内的声音记录下来，需要时把所记录的参数重新放出来，供飞行实验、事故分析之用。世界上很多空难原因都是通过黑匣子找出来的。

为破解空难之谜提供了捷径

大多数民航客机和军用飞机上安装有两个黑匣子，它们的学名分别叫“机舱话音记录器”和“飞行数据记录仪”。一个在机首驾驶舱部位安装，用于记录驾驶舱通话和语音；另一个在机尾，用于记录飞机的机械状态。

机舱话音记录器实际上就是一个无线电通话记录器，可以记录飞机上的各种通话。这一仪器上的4条音轨分别记录飞行员与地面指挥机构的通话，正、副驾驶员之间的对话，机长、空中小姐对乘客的讲话，威胁、爆炸、发动机声音异常等各种声音。

因为空难发生在短暂的瞬间，有时飞行员和全部乘务员同时遇难，调查事故的原因会有很大困难，机舱话音记录器能帮助人们根据机上人员的各种对话分析事故原因，以便对事故作出正确的结论。它的工作原理类似普通磁带录音机，磁带周而复始运行不停地洗旧录新，总是留下最后30分钟的各种声音（也有可以记录120分钟的）。

飞行数据记录仪可以向人们提供飞机失事瞬间和失事前一段时间里，飞机的飞行状况、机上设备的工作情况等。它主要记录飞机的各种飞行数据，包括飞行姿态、飞行轨迹（航迹）、飞行速度、加速度、经纬度、航向以及作用在飞机上的各种外力，如阻力、升力、推力等多种数据，可保留25小时的飞行参数。超过这个时间，数据记录仪就自动吐故纳新，旧数据被新数据覆盖。

飞行数据记录仪由于数据传输快，从而能比机舱话音记录仪记录更多的参数，每一个飞行数据记录仪记录的附加参数都可能向调查员们提供更多事故的线索。

机舱话音记录器可以记录到100个参数，而飞行数据记录仪可以记录超过700个参数。1997年7月17日，联邦航空管理局出版了联邦标准，标准要求在2002年8月19日以后制造的飞机至少要记录88个参数。

黑匣子的广泛应用，为准确寻找空难原因提供了捷径。

20世纪90年代，俄国的一架商用运输机在爬升到万米高空后，在毫无征兆的情况下突然做了一个急速俯冲的动作，最终失事坠毁。起初，调查人员根本无法解释飞机的这个诡异动作。直到通过对机舱话音记录器的分析才获知，原来是机长把自己年幼的儿子带进了驾驶舱，并允许他随意操纵驾驶杆，才导致了空难的发生。2009年发生在大西洋上空的法航447航班空难，最终也是靠对黑匣子中记录的飞行数据进行分析，才将失事原因锁定为空速管结冰导致飞行数据传输错误。

黑匣子并非是黑色的

黑匣子是一种密封的容器，外壳坚实，为长方体，体积差不多有半个书包大小。黑匣子内部都是些电气器件，实质上是一台收发信机。在飞机飞行过程中，它能将机内传感器所收集到的各种信息及时接收下来，并自动转换成相应的数字信号连续进行记录；当飞机失事时，依靠黑匣子的紧急定位发射机自动向四面八方发射出特定频率（例如37．5kHz），类似心跳般有规律的无线电信号，“宣告”自己所处的方位，以便搜寻者溯波寻找。

黑匣子虽然名为黑匣子，但实际上却是明亮的橙红色，以求醒目便于寻找。黑匣子的名称由来，可追溯至1954年。在驾驶座机舱内装设声音记录器的构想在该年首度提出，当时飞机内所有的电子仪器都是放置在大小、形状都统一的黑色方盒里。而声音记录器则放在最坚固的黑色方盒中。美国民航局（之后改制为美国联邦航空总署）在1957年规定，凡是重量超过9.09公吨以上的飞机都必须装设这些加强保护的飞行记录器。

8年后，航空局决定将“黑匣子”漆成亮红色或橙色，这样在飞机失事的时候，外表醒目的“黑匣子”就会比较容易被找到。到了1965年，几乎全世界的每一家航空公司都改用橙色的飞行记录器，但仍沿用“黑匣子”这个名称。

可在1100℃火中经受30分钟

黑匣子具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏，黑匣子里的记录数据也能完好保存。

为了承受飞机坠毁时的猛烈撞击和高温烈焰，黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击保护材料。而且为了尽可能的安全，黑匣子通常安装在飞机尾部最安全的部位，也就是失事时最不易损坏的部位。

在飞机坠毁时，黑匣子在1100℃的火焰中能经受30分钟的烧烤，能承受2吨重的物体挤压5分钟，能够在汽油、机油、油精、酸液、海水中浸泡几个月，总之，它能在许多恶劣的条件下安然无恙。世界上大部分的空难原因都是通过黑匣子找出来的。

然而就算这样的保护，仍然在有些空难中黑匣子遭到了损坏，所以国际航空机构又规定了更加严格的标准，而且记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪，类似于计算机里的存储芯片。

如何搜寻黑匣子

如果飞机失事在水域，在浅水区域黑匣子自身的反光条带会便于水下的搜索；

如果是在深水区域，这就要依靠黑匣子自身的ULB（水下信标）所发挥的作用，ULB是由水激活的，飞机一旦入水，ULB就会被激活，持续的发出37.5kHz的脉冲信号，这种信号可以被声呐和声学定位仪探测到，ULB可以持续发出30天左右的信号，并能从4公里深的水下传递声音，以便于打捞。30天后，黑匣子还能再发出噪音15天或更长，这取决于黑匣子的电池电力。

ULB的信号频率并不一定会维持在37.5kHz上，由于撞击等种种原因，一旦ULB受损，其信号频率会提高或者降低，这点在印度航空182号航班失事黑匣子的打捞过程中就有所体现，当时失事航班的黑匣子由于ULB受损，持续发出的是42kHz的信号，差点让调查人员错失打捞黑匣子的机会。

黑匣子电池耗尽后，如果还没能锁定强信号，搜寻者则要使用通过装置发出的侧扫声呐，探测海底、分析回波，绘制海底图形。通过这些图形，专家需要查找海底出现的任何反常或这一区域不常有的形态。声呐探测装置可以由一艘船或微型无人潜艇拖行，扫描搜索区域，绘制海底图形、搜寻残骸。

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