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黑匣子2021/9/26 13:18:00 |
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导语：飞机黑匣子为空难事故的调查发挥了重要作用，因为这里面记录了飞机飞行时的方方面面。有些朋友对飞机黑匣子感兴趣，想来了解一下，飞机黑匣子是谁发明的？飞机黑匣子什么时候开始有的？下面是小编整理收集的内容，供大家欣赏，希望大家喜欢。
飞机黑匣子是谁发明的
是科学家David Warren发明的。1953年的3月17日，墨尔本航空研究实验室的科学家David Warren为航空界带来了“改变游戏规则”的发明——世界上第一个“黑匣子”。在黑匣子发明以来不到60年的时间里，它已经从一个单独的新发明演变成了广泛应用于各个航空设备的重要技术支持。
David Warren在一次空难中失去了父亲，从此开始关注航天事业。到20世纪50年代，世界上第一架喷气式商用飞机与彗星相撞坠毁，David着手调查此事，一个想法在他脑中闪现：如果有一种东西能够记录飞机失事前的最后时刻，那么一定能为事故原因提供有价值的信息。
1953年，David制作出了第一个黑匣子模型，可以连续存储飞行仪表数据和长达四小时的语音记录。在接下来的几年里，David与团队成员Kenneth Fraser，Lane Sear和Boster博士一起开发黑匣子项目，并于1957年制造出第一个标准模型。很快，这个项目就受到了英国航空部长Robert Hardingham爵士的重视。英国航空部宣布，不久的将来，在飞机上安装黑匣子将成为强制性规定。
飞机黑匣子发明史
这要从一起飞机事故说起，“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。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。图是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。
不太了解黑匣子的朋友应该会认为黑匣子的颜色是黑色的，其实不是，黑匣子的颜色是橙色的。最近有些朋友来咨询小编，飞机黑匣子为何是橙色？飞机上的黑匣子为什么是橙色？接下去小编带大家来学习下吧，涨知识的节奏，还不赶紧来围观围观。
飞机黑匣子为何是橙色
因为在各种颜色里橙色是最显眼的，也为了方便调查员寻找，这就是为什么路上的线黄色的比白色的要显眼，还有头盔也大多是这个色的。
橙色是电磁波的可视光部分中的长波长部分，波长大约为590~610nm。界于红色和黄色之间的混合色。
黑匣子简介
“黑匣子”是飞行记录仪的俗称，是安装在飞机上，主要用于航空事故调查、维修或飞行试验用。包括飞行数据记录仪（FDR）和驾驶舱语音记录仪（CVR），该设备通常安装在飞机尾部。1953年澳大利亚研究实验室的戴维沃伦博士发明了世界上第一个“黑匣子”。
空难是“黑匣子”诞生的最主要动力。当空难发生的时候，只有“黑匣子”的数据能像调查员提供飞机出事前各系统的运作情况。很多空难都是发生在很短时间，而且确实飞行员和乘客遇难后更是缺乏调查信息，这也对调查空难的成因带来很大困难。
而“黑匣子”则可以向调查员提供飞机失事瞬间和前一段时间的飞机飞行数据资料、驾驶舱飞行员的语音资料等。帮助调查员分析事故成因，并有利于做出正确事故结论。
1956年，沃伦做出可以记录4个小时语音和飞行记录的“黑匣子”样机后，并未得到澳大利亚航空业的重视。最后在英国航空管员的帮助下，该项目才继续进行。沃伦和团队研发出实用性的“黑匣子”后，将其放在一个防震和防火的坚固盒子中。
因为当空难发生时，通常会伴随着强烈的冲击力和爆炸引发的火灾，而这些是记录数据载体的“天敌”。戏剧性的是，1960年澳大利亚昆士兰发生一起空难后，澳大利亚成为全球首个强制要求所有民用和军用飞机都必须安装“黑匣子”的国家。随后，“黑匣子”也开始了普及应用阶段。
飞机黑匣子用途
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。
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”。
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。
飞机失事后，救援人员不仅要在第一时间抢救伤员，还要立即搜寻黑匣子。寻找到黑匣子后最关键的事情就是破译了。有些朋友不清楚黑匣子为什么要加密？黑匣子为什么要设置加密？以下内容由小编为大家精心准备，看完就清楚了，还可以分享给小伙伴哦。
黑匣子为什么要加密
因为没有密码的话，劫机者就会破坏黑匣子，让坠机事件真相不明。所以，设置加密是必要的。
黑匣子一般包括两套仪器：
一套是飞行数据记录器（FDR），能实时记录飞机的飞行参数，飞机的速度、高度、航向、推力、加速度等重要数据都包含在内，记录时间范围是最近的25小时。
另一套是驾驶舱通话记录器（CVR），飞行开始后，仪器上的四条音轨就开始分别记录飞行员与航空管制员的通话，正、副驾驶员之间的对话，机组员对乘客的广播，以及驾驶舱内各种声音（引擎声、警报声）。记录的时间约2小时，录满后会自动倒带从头录起。
为什么黑匣子数据不能云同步
随着空难的关注人数越来越高，很多网友都提出了合理范围之内的疑问，手机数据都可以云同步，黑匣子里有那么重要的数据为什么不能云同步呢？
不是专家没有想过这个问题，黑匣子做到无线传输数据和云同步技术理论上是可以实现的。
不过当飞机正常飞行的时候黑匣子保存的数据其实是没用的，飞机只有在发生事故后黑匣子的数据才能起到作用。
全球每天大约有数万架次的飞机在飞行，如果每个黑匣子的数据都被实时传输保存，那么会造成大量的数据垃圾，对真正有用的后期数据分析也会带来不必要的麻烦。
黑匣子自带定位系统，为什么还那么难搜寻
如今，为了能够在空难发生后第一时间找到黑匣子，科学家除了将黑匣子的外壳涂成桔红色，还在黑匣子身上安装了定位系统。
不过，即便是采取了双重措施，搜寻人员还是很难在第一时间找到黑匣子，往往需要花费几天甚至几个月的时间来找到它。
如果飞机坠毁在陆地上，黑匣子会依靠自身的紧急定位发射机自动向四面八方发射出特定频率的无线电信号，“宣告”自己所处的方位，以便搜寻者溯波寻找。不过，这种方式的定位精度不高，目前主要还是依靠人工目视。当搜寻人员找到飞机残骸后，利用黑匣子外表明亮、独特的颜色和反光标识进行搜寻。如果飞机坠毁在山林地区，黑匣子的搜寻难度就会急剧增加，搜寻人员需要花费更多的时间。
如果飞机坠毁在大海里，那么黑匣子身上的水下定位信标就会自动开始工作，它实际上是一个依靠电池供电的水下超声波脉冲发生器，被牢固地安装在黑匣子外部。水下定位信标会源源不断地把频率为37.5kHz的超声波信号发射到周围水域，每秒一个脉冲。其内置电池可以连续工作至少30天，30天后随着电量逐渐耗尽，超声波信号将越来越微弱直至停止工作。
如果黑匣子沉入浅海，可以由潜水员进行打捞。如果黑匣子沉入深海，超过人工潜水深度，就需要使用专门的搜寻和打捞设备，通常可以使用轮船放下水下线控机器人，操作人员在船上通过综合显示控制台，控制机器人携带的海底声呐扫描设备、信标方位定位、深海摄像头定位黑匣子，通过机械手打捞黑匣子。
与陆地和浅海搜寻相比，深海打捞存在难度大、时间长、费用高，甚至无法打捞等很多棘手问题。比如，2009年6月1日，法国航空公司一架从里约热内卢飞往巴黎的航班在大西洋上空失事，由于黑匣子沉入4000米的海底，搜寻人员历时两年才将其打捞上岸，耗费巨大。
从以往的空难事故调查结果可知，黑匣子里面记录的信息是调查飞机失事的最直接最重要的依据，而破译黑匣子也是非常重要的一环。那么，大家知道黑匣子破译需要多久？黑匣子破译数据要多久？今天小编就为大家分享一下，感兴趣的朋友可以来好好看看。
黑匣子破译需要多久
破译需要10到15天时间。黑匣子必须经数据提取、译码、分析，再形成情况汇报，约需10到15天时间才能获得初步分析结果。但若要形成可呈现在事故调查报告中的最终结论，所需时间可能更久。
黑匣子的破译，快的话可能几天，慢的话可能需要半年。对黑匣子进行修复和数据破译，是飞行事故调查的关键环节。由于黑匣子详细记录了飞行员操纵和飞机各系统工作状态的变化信息，相关数据完成译码后，将为分析判断事故原因提供重要证据。
飞机黑匣子可以经受住爆炸解体、高温燃烧、入水浸泡等破坏。黑匣子里的电池，能够使用大概30天左右。在这期间，它会不断地向外界发送信号。
如何获取黑匣子的数据
要获取黑匣子的数据，需要用特殊的技术将其物理恢复。由于每次事故原因及破坏程度都不尽相同，调查人员可能需要通过清洗、真空干燥、数据下载、修复读取等步骤来解读黑匣子信息。郭庆解释称，黑匣子录制机舱内的声音多数是传统的磁带方式，一旦找到磁带，那么就有诸多办法进行破译。
据介绍，第一种情况是磁带没有损坏，那么现有技术就可以顺利提取到录制的声音内容。第二种情况是磁带损坏，但磁条没有遭到严重破坏，目前也仍有办法解读。最坏的情况是磁条也有损坏，只要不是完全损坏，那么至少可以把未损坏的部分解读出来。
根据以往情况，2004年包头空难的两部黑匣子在打捞出水后外表有些受损，但对解密影响不大。民航安全专家在对黑匣子外表进行清洁和烘干后，详细检测了焊接点，采用特殊设备对其进行分析。对黑匣子数据进行解读后，还要对数据库进行核对，对误码进行校正，才能破译黑匣子的记录内容。
译码完成后，调查组会根据获取到的内容和数据，结合之前掌握的飞机整体运行过程以及调查经验，去做一个初步的判断。“整个过程中最重要就是找异常，一旦发现疑点，就不放过任何蛛丝马迹对疑点进行分析。”舒平说，除了依靠数据，还要与事故现场调查人员密切联系，找到对应的实物证据去支撑。同时要利用各种手段进行模拟分析实验，力图去复现相关的现象，从而最终得出相对完整、科学的结论。
如果存储单元损坏，黑匣子数据无法提取和破译怎么办？
如果存储单元损坏，黑匣子数据无法提取和破译怎么办？事实上，事故调查并非完全依赖黑匣子，它和现场调查以及实验验证等方面的调查同等重要。调查人员最终会把相关信息汇聚到一起，形成一个初步的结论。郭庆对此解释称，虽然黑匣子是判断飞机事故的重要线索来源，但如果无法复原，也可通过调查飞机维修记录、飞行员心理状况、其他机组人员等辅助手段来判断失事原因。《航空知识》杂志主编王亚男告诉记者，调查组还会对现场残骸进行分析，同时开展一些外围调查，通过询问曾管理、驾驶或者检修过该架飞机的工作人员，以及飞机制造商等采集相关数据信息。
一般而言，各国开展空难事故调查的部门就是牵头负责黑匣子数据提取和破译的机构。根据国际民用航空组织官网公布的各国开展空难事故调查的部门清单，中国负责空难事故调查的机构为中国民用航空局下属的航空安全办公室。
据悉，目前唯一被指定代表国家和中国民航对航空器事故进行调查及分析鉴定的技术部门，是位于北京的中国民航科学技术研究院民航安全技术分析和鉴定实验室。该实验室的研究方向之一正是对驾驶舱话音记录器（CVR）的分析。据介绍，CVR记录的声音是事故调查中分析飞行员感知和决断情况的重要依据。该研究将分析民用航空器驾驶舱语音、声音特点，开发CVR语音识别分析技术，用于分辨飞行人员的对话，并通过驾驶舱背景声音（各种警告和噪音）分析，判别航空器系统的工作状态及环境变化，为事故调查和事件分析提供科学依据。
飞机的安全性比汽车高出20几倍，但是空难的死亡率是很高的，如空中解体几乎达到百分百。而找到黑匣子是查明空难原因的关键，但是许多人好奇，黑匣子为什么这么难找？黑匣子为什么很难找到？今日小编给大家分享一些比较实用的内容，希望能给大家带来一些帮助。
黑匣子为什么这么难找
因为飞机坠毁在海洋或者是森林，会增加搜索黑匣子的难度。曾有空难事故没有找到黑匣子。
黑匣子（black box），是电子飞行记录仪的俗称。用于记录飞机飞行和性能参数的仪器。它不是黑色的，而是桔红色，外形也不像匣子，倒像流线型集装箱，是大小如一般抽屉的1/3至1/4那样的一种密封容器。飞行记录仪记录的信息可用于飞行事故分析，人们可根据飞机坠毁前记录的数据和话音记录，经处理后送入一种飞行模拟器，重现事故的过程，形象地分析事故的原因。
“黑匣子”是飞机专用的电子记录设备之一。黑匣子分为：驾驶员座舱录音器和飞行资料记录器。前者能记录驾驶人员从起飞后到着陆前的相互对话。录音磁带能防火、防水、防震。后者可记录飞行时的各种数据。飞行记录仪装在一种耐高温、高压、防水和耐腐蚀的黑色金属盒子里。现代飞机的黑匣子已涂成橙色或黄色，但习惯上仍叫黑匣子。
黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击抗压保护材料，通常安装在飞机尾部最安全的部位。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，防止黑匣子在空难中遭到损坏。
黑匣子一般安装在飞机尾翼下方的机尾，能承受自身重力1000倍的冲击、经受1100℃的高温30分钟而不被破坏，在海水中浸泡30天而不进水。黑匣子内部装有自动信号发生器能发射无线电信号，以便于空中搜索；还装有超声波水下定位信标，当黑匣子落入水中后可以自动连续30天发出超声波信号。
黑匣子的重量、尺寸、能耗都有严格的限制
黑匣子一般是一个半米左右的小盒子，它的存在就注定了它要在有限的电量里使用更多的时间，黑匣子有配备独立的电源，以确保在飞机发生异常的时候记录仪器能够继续工作。
一旦黑匣子落水，这个电源还要维持水下定位信标工作至少30天。但是一个信号发射器的电耗实在是太多了，所以还得尽可能的减少内部能耗。但在少数情况下，定位信标会因为空难时的冲击而脱落。
黑匣子一般安装在飞机尾部，根据统计数据，这里是飞机失事后最不容易损坏的部位。它的外层包裹厚重的不锈钢钢板和隔热层，可以经受高达3400个重力加速度的冲击、上千摄氏度的高温和6000米水深的压力，保护数据存储元件不被损坏。
如果只找到一个黑匣子，是否会影响后续调查？
黑匣子通常有两个，一个是驾驶舱话音记录器，一个是数据记录器。其中数据记录器存储的是更为一手的信息，包括飞机飞行的姿态、机组人员的操纵动作及飞机上关键系统的参数，这些直观的数据有助于调查人员进行情景重现。找到任何一个黑匣子对于航空事故原因的认定都具有关键作用，如果两部黑匣子的数据都能够被提取，将为还原整个事件经过提供更加全面的数据支持。
问：调查报告出炉通常需要多长时间？
在找到飞行数据记录仪的情况下，调查人员或许能较早得出一些初步性结论。如果两个黑匣子都被找到，那么就能较快形成一个初始的事故原因认定。
航空事故调查报告的出炉是一项严谨细致的工作，要经过多方位、全要素的考量，甚至还要通过某些模拟实验进行复演。为了确保最终报告的严谨性和权威性，半年到一年的调查过程是正常的。
印度尼西亚国家搜救中心官员3日晚在雅加达说，搜寻人员已在坠机海域发现亚航失事客机的四块巨大残骸，但尚未发现黑匣子。
印尼国家搜救中心负责人苏利斯提约在新闻发布会上说，搜寻人员在坠机海域三处不同地点发现了四块残骸，其中最大的残骸为18米乘5.4米大小。但搜寻人员尚未发现失事客机的黑匣子。
苏利斯提约还说，坠机海域天气和海况不佳，浪高4到5米，洋流速度每秒15到55厘米，影响了当天的搜寻工作，潜水员将于明天继续下潜搜索工作，“目前搜索与打捞遇难者遗体仍是我们的最优先事项”。
去年12月28日，亚航QZ8501航班在从印尼泗水飞往新加坡途中失事，机上载有162名乘客和机组人员。截至目前，搜救人员共打捞起30具遇难者遗体，并已全部运往泗水进行辨认，其中6人已被确认为机上乘客。
