空難中常找的「黑匣子」，到底是幹嘛用的

記憶，可以聯想到我們自己的記憶，是對過去的一段時間所發生的一種記錄。那麼飛機的記憶呢？當然，也是對飛機的飛行的一種記錄。前段時間馬航mh370的失事，讓我們既熟悉有陌生的「黑匣子」再次進入到我們的視野。今天，讓我們來了解一下，飛機的記憶——「黑匣子」。

實際上，「黑匣子」是俗名。它的真名：飛行數據記錄儀。它是一種將飛機飛行的情況儲存下來的儀器，當「不幸」發生以後需要了解飛行情況時，可以通過一些設備把它們播放放出來。

「黑匣子的」是怎麼來的？

自1903年美國萊特兄弟駕駛飛機飛行之後，就開啟了人類征服藍天的大門，但是人類在飛天之路上卻付出了和很多次慘痛的代價。為了查明飛機失事的真相，避免以後在發生相似的事故，人們開始在飛機上安裝能夠記錄飛行狀態的裝置。最早的「黑匣子」由於受到技術水平的限制，早期使用的機械記錄的方法，記錄在照相紙上。但是，這時所記錄的信息不全，很多都消失了，知道後面出現了磁記錄的方式，到現在的數字化信息，準確度和可靠性在逐步提升。最早期的「黑匣子」也只是運用在軍用飛機上，第一次出現是在二戰時期。直到，1956年，由戴維.沃倫博士在澳大利亞發明了首個用於民航客機的「黑匣子」。1957年，美國民用航空管理局發布了航空記錄器法規，要求飛行高度超過1千米、重量超過5噸的飛機，都必須安裝帶有防墜毀保護功能的記錄器。

它為什麼被稱為「黑匣子」，是因為它是黑色嗎?

「黑匣子」之所以叫「黑」匣子，一種說法是在飛機失事後它會變成被燒焦的黑乎乎的樣子，一種說法是因為它是飛行員無法干預的記錄飛行信息的「神秘暗盒」。但是現在，比較認可的說法可追溯到1954年，當時飛機內所有的電子儀器都是放置在大小、形狀都統一的黑色方盒裡。但是現代的「黑匣子」特地的用合金材料為它製作了一個非常堅固的匣子。而且，現在的它也不是黑色的，相反的，為了能夠更加方便的尋找，它一般都被塗成明黃、橘紅等鮮艷奪目的色彩。

「黑匣子」的結構和功用

黑匣子長約50厘米、寬與高分別約為20厘米，重約20至30公斤。它主要由基座和墜毀生存單元兩部分構成。基座用於支撐和固定墜毀生存單元，並與飛機連接。墜毀生存單元是黑匣子的核心部件，內部安裝有數據存儲卡，外部被多個保護層包裹，使其防撞擊擠壓、耐高溫、抗腐蝕。「黑匣子」的安裝位置飛機上一般安裝兩個黑匣子——「飛行數據記錄器」（簡稱FDR）和「駕駛艙語音記錄器」（簡稱CVR）。前者用於記錄飛機飛行高度、速度、航向等飛行狀況和機上設備工作情況，後者用於記錄駕駛艙機組人員的話音和艙內其他聲響。為了確保安全，它通常安裝在遠離飛機中心的尾翼翼根的地方。

「黑匣子」的發展

黑匣子伴隨著飛行安全的迫切需求以及飛機製造水平的不斷進步而快速發展，一般行業內比較認同將黑匣子從誕生到眼下發展分為四代：

第一代黑匣子：誕生於上世紀50年代初，是在飛機設計試飛記錄設備的基礎上改進而來的，其工作原理為通過在金屬箔帶上用針留下劃痕來反映數據變化曲線，僅能記錄航向、高度、空速、垂直過載和時間等5個飛行參數。

第二代黑匣子：出現於上世紀50年代末，其工作原理類似於普通磁帶機，但在磁帶機外面加裝了具有抗衝擊、耐火燒等能力的保護外殼，按照美國聯邦航空局當時頒布的第一個黑匣子標準TSO-C51，要求黑匣子能夠承受100g（重力加速度）、持續11ms的衝擊，以及1100℃、30分鐘的火燒。1966年標準更新為TSO-C51a，將抗強衝擊指標提高到1000g，並增加了抗穿透、靜態擠壓、耐海水浸泡、耐腐蝕液體浸泡等要求。第二代黑匣子一般可以記錄幾十個參數，並同時出現了座艙音頻記錄器。

第三代黑匣子：出現於上世紀90年代。隨著微電子技術的突飛猛進，黑匣子開始採用半導體存儲器記錄數據，隨著對飛機墜毀時黑匣子破壞情況的不斷深入認識，黑匣子的抗墜毀能力標準更新為TSO-C124，抗強衝擊指標提高到3400g，1100℃高溫火燒時間提高到60分鐘，耐海水浸泡時間由36小時增加到30天，增加了耐6000米深海壓力要求。1996年，美國聯邦航空局發布了TSO-C124a標準，增加了抗260℃、10小時的火燒要求。第三代黑匣子記錄參數一般在幾百個，功能已從飛行事故調查，逐漸延伸到日常飛行員監控、飛機故障診斷與維護。

新一代黑匣子可以記錄視頻信息，記錄的參數數量也多達幾千個，並且能夠通過衛星等數據鏈定期傳輸黑匣子的關鍵數據。但由於通訊帶寬和信號盲點以及氣象環境等影響，數據實時傳輸方式無法完全取代傳統黑匣子的作用。此外，新型拋放式黑匣子也已經出現，它能夠在飛機墜毀時自動與機體分離，並具備水上漂浮和無線電、衛星定位功能。

隨著科技的迅速發展，黑匣子也在不斷更新換代。20世紀60年代問世的黑匣子（FDR）只能記錄5個參數，誤差較大。70年代開始使用數字記錄磁帶，能記下100多種參數，保存最後25小時的飛行數據。90年代後出現了集成電路存貯器，像電腦中的內存條那樣，可記錄2小時的CVR聲音和25小時的FDR飛行數據，大大提高了空難分析的準確度。

「黑匣子」的搜尋與解讀

搜尋「黑匣子」是空難發生後的一項重要工作，但常常會遇到很多困難。如果飛機墜毀在陸地上，找到「黑匣子」還是基本有把握的，而且數據保存也會較好。國際上有一項權威統計，在陸地墜毀的飛機事故中，「黑匣子」的數據存活率為82%。

但是，如果飛機墜落到海中，那麼搜尋「黑匣子」的難度就會增大，有的甚至根本無法找到。找不到黑匣子的主要原因：

一是黑匣子自身電源是有限的，如果在有限的時間內不能及時準確確定它的位置，那麼後續搜索工作就將「摸黑」進行。

二是黑匣子落水後的狀態不可預料，如果「黑匣子」「獨立」地沉在海底，相對還好找些，如果仍留在飛機殘骸中，那麼就需要通過海下破拆才能找到，最麻煩的是它被海底淤泥深埋。

三是海況複雜，尤其是深海，其地勢如同陸地，有山脈、溝壑、峽谷，在這種海況條件下搜尋只有四五塊磚頭壘在一起大小的立方體，確實是「大海撈針」。

四是深海探測設備能力有限。如果「黑匣子」被找到，它將會被送至專門機構進行解讀。經過必要的清洗、烘乾後，用專業分析軟體提取黑匣子存儲的數據信息，形成「黑匣子」數據分析結論。這需要大約幾個星期或者一個月左右的時間，如果「黑匣子」受損或者記錄的數據出現問題，分析的時間就會更長。

最後，由事故調查機構綜合黑匣子數據分析結論以及其他因素得出最終的結果。這一過程通常需要兩年左右時間。由於對「黑匣子」的數據分析涉及商業與科技秘密，其過程一般不予以公開。

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