飛機上的黑匣子是什么功能應用保存方法

　　導語：所謂“黑匣子”，就是安裝在飛機上的飛行記錄器，那么具體是什么東西?本文為大家推薦相關文章，歡迎閱讀。

　　飛機上的黑匣子是什么功能應用保存方法

　　飛機黑匣子簡介

　　“黑匣子”(英文：black box)，是飛機專用的電子記錄設備之一。黑匣子有兩個，為駕駛艙話音記錄器(Cockpit Voice Recorder)和飛行數據記錄器(Flight Data Recorder)。飛機各機械部位和電子儀器儀表都裝有傳感器與之相連。它能把飛機停止工作或失事墜毀前半小時的語音對話和兩小時的飛行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情況、耗油量、起落架放收、格林尼治時間，還有飛機系統工作狀況和發動機工作參數等飛行參數都記錄下來，需要時把所記錄的內容解碼，供飛行實驗、事故分析之用。

　　黑匣子的外殼具有很厚的鋼板和許多層絕熱防沖擊抗壓保護材料，通常安裝在飛機尾部最安全的部位。記錄介質也從磁帶式改進成為能承受更大沖擊的靜態存儲記錄儀，類似于計算機里的存儲芯片，防止黑匣子在空難中遭到損壞。

　　功能應用

　　按照黑匣子的用途，它被形象地稱為“法官”、“教官”和“醫生”。所謂法官，是基于飛行事故調查的用途，事故發生后通過找回黑匣子，對數據譯碼分析，可以判定事故真正原因，避免同類事故再次發生;所謂教官，是指在飛行員監控方面的功能，通過日常分析黑匣子的數據，糾正飛行員不良駕駛習慣，預防事故發生;所謂醫生，則是在飛機故障診斷與維護方面的作用，通過對黑匣子數據進行日常分析，監控、預測飛機主要部件的健康狀態，排查故障隱患，防止故障發展為事故。

　　為了事故調查時獲取客觀、全面的信息，黑匣子記錄數據的種類和數量不斷增加。數據種類從最初的飛行、音頻數據，拓展到了視頻和數據鏈數據;參數數量從最初的五個逐步發展到幾百個甚至上千個。飛行數據一般包括飛機和發動機運行狀態、飛行員操縱情況、飛機外部信息等;音頻數據一般包括正、副駕駛員的通話、飛機與地面的通話、機組之間的通話以及駕駛艙環境聲音等;視頻數據一般包括駕駛艙儀表顯示、飛行員動作、飛機前方視景、起落架收放狀態等。通過專用數據回放軟件，可用黑匣子數據直觀真實地再現飛機飛行過程，自動分析飛機可能存在的故障隱患和人員操作異常，預防故障或事故發生，極大地提高了航空飛行安全水平。

　　保存方法

　　在大多數的空難中，可以保存下來的裝置是飛行數據記錄儀和座艙聲音記錄儀的墜毀生存記錄單元(CSMU)。通常的，記錄儀底盤和內部裝置的其它部分都被撕裂了。CSMU是緊固在記錄儀的平臺部分的一個巨大的圓柱體。這種裝置能夠承受很高的壓力，非常大的撞擊和成噸的壓力。在老式的磁帶記錄儀中，CSMU安放在一個長方形的匣子中。

　　電子黑匣子的CSMU使用三層材料將存儲數字信息的內存片隔離和保存起來。下面我們來討論一下，先來從內到外看一下保護內存的材料。

　　鋁殼，環繞內存卡有一鋁薄層。高溫絕緣體，1英寸(2.54cm)的干石英材料提供高溫保護。其保護內存片防止事故后的火災。不銹鋼外殼，高溫絕緣體安放在0.25英寸(0.64cm)厚的不銹鋼外殼中，通常用鈦合金制成。

　　為了確保黑匣子的質量和生存能力，制造廠商對CSMU進行了徹底的測試。記住，在空難中只有CSMU可以生存下來――如果事故調查員能夠得到它，就可以獲得他們所希望得到的信息。為了測試CSMU，工程師們將數據存儲于CSMU的內存中。L-3通訊公司使用隨機模型將數據存儲于每一塊內存片中。這一模型可以由讀出器讀出以確定在墜毀后的沖擊，火災和壓力下數據是否被損壞。

　　搜尋設備

　　美國海軍網站介紹，TPL-25型拖曳聲波定位儀由水下拖曳部分、線纜和控制臺等部分組成。其水下拖曳部分的長度為30英寸(約76厘米)，直徑為35英寸(約89厘米)，重量為70磅(約32公斤)。

　　顧名思義，其水下拖曳部分會被船只拖著在海上緩慢行進，速度通常是1到5節(1節約合每秒0.5米)，儀器本身可以“收聽”黑匣子發出的聲波信號。聲波定位儀的“聽力”高度敏感，最深可以“聽到”黑匣子在水下兩萬英尺(約合6096米)發出的信號。

　　當定位儀“收聽”到黑匣子信號，信號會出現在控制臺中的示波器或可以對信號進行處理的計算機上。控制人員將對信號最強點的位置進行記錄，再進行反復多次測量后通過“三角定位”來確定黑匣子的位置。黑匣子通常每秒鐘以37.5kHz的頻率發出信號，而聲波定位儀可以探測從3.5kHz到50kHz頻段的各種信號。

　　2009年，美方曾將拖曳聲波定位儀借給法國使用，搜尋失事法航447航班的黑匣子。

　　美太平洋艦隊2014年3月23日已將可探測黑匣子信號的拖曳聲波定位儀運往美軍正參與搜尋馬航失聯客機的地區，這套儀器的系統型號為TPL-25，可探測到水下超過6000米深度的信號源。

　　飛機上的黑匣子到底是干什么用的。主要功能是什么

　　“黑匣子”是飛機專用的電子記錄設備之一，其真名叫航空飛行記錄器。里面裝有飛行數據記錄器和艙聲錄音器，飛機各機械部位和電子儀器儀表都裝有傳感器與之相連，這好比人體各部位的神經與大腦相通一樣。它能把飛機停止工作或失事墜毀前半小時的有關技術參數和駕駛艙內的聲音記錄下來，需要時把所記錄的參數重新放出來，供飛行實驗、事故分析之用。黑匣子具有極強的抗火、耐壓、耐沖擊振動、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干擾等能力，即便飛機已完全損壞黑匣子里的記錄數據也能完好保存。世界上所有的空難原因都是通過黑匣子找出來的，因此它就成了事故的見證，也成了“前車之鑒”，避免同樣事故發生，更好地采取安全措施。 目前，大多數的客機、軍用飛機上安裝的黑匣子有兩種。 一是稱為飛機數據記錄器（FDR）的黑匣子，專門記錄飛行中的各種數據，如飛行的時間、速度、高度、飛機舵面的偏度、發動機的轉速、溫度等，共有30多種數據，并可累計記錄25小時。起飛前，只要打開黑匣子的開關，飛行時上述的種種數據都將收入黑匣子內。一旦出現空難，整個事故過程中的飛行參數就能從黑匣子中找到，人們便可知道飛機失事的原因。 另一種稱為飛行員語言記錄器的黑匣子（CVR），就像錄音機一樣，它通過安放在駕駛艙及座艙內的揚聲器，錄下飛行員與飛行員之間以及座艙內乘客、劫機者與空中小姐的講話聲，它記錄的時間為30分鐘，超過30分鐘又會重新開始錄音。因此這個黑匣子內錄存的是空難30分鐘前機內的重要信息。 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，保存最后25小時的飛行數據。90年代后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。每架飛機上，黑匣子通常有兩個，它們的學名分別叫“飛行數據記錄儀”和“機艙話音記錄器”。前者主要記錄飛機的各種飛行數據，包括飛行姿態、飛行軌跡（航跡）、飛行速度、加速度、經緯度、航向以及作用在飛機上的各種外力，如阻力、升力、推力等，共約200多種數據，可保留20多小時的飛行參數。超過這個時間，數據記錄儀就自動吐故納新，舊數據被新數據覆蓋。機艙話音記錄器主要記錄機組人員和地面人員的通話、機組人員之間的對話以及駕駛艙內出現的各種音響（包括飛機發動機的運轉聲音）等。它的工作原理類似普通磁帶錄音機，磁帶周而復始運行不停地洗舊錄新，總是錄留下最后半小時的各種聲音。 根據歐洲的標準,黑匣子必須能夠抵受2.25噸的撞擊力,在1100℃高溫下10小時仍不會受損。要符合以卜的標準.黑匣子通常是用鐵金屬和一些高性能的耐熱材料做成。 具有極強的抗火、耐壓、耐沖擊振動、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干擾等能力，即便飛機已完全損壞黑匣子里的記錄數據也能完好保存。 黑匣子并非是黑的，而是常呈橙紅色,主要是為了顏色醒目,便于尋找.外觀為長方體，外殼堅實,約等于四、五塊磚頭壘在一起一般大。當飛機失事時，黑匣子上有定位信標,相當于無線電發射機,在事故后可以自動發射出特定頻率，以便搜尋者溯波尋找。 黑匣子的由來 20多年前，挪威上空一架軍用飛機發生爆炸，飛機墜毀，飛行員身亡。挪威當局趕到出事現場，從飛機殘骸和飛行員的尸體中，辨認出這是一架某大國的軍用偵察機。挪威向某大國提出抗議，某大國矢口否認。后來，挪威找到了飛機上的黑匣子，從黑匣子記錄的數據進行分析，揭露了真相。某大國在鐵的證據面前只好認錯。 黑匣子到底是什么東西呢？實際上，“黑匣子”是俗名，它的真名很普通：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，當以后需要了解飛行情況時，可以通過重放設備把它們放出來。 在一個匣子里，裝上磁記錄設備，它可以實時地把飛行員說的話，飛行員機外通訊及飛行數據記錄下來。一般在飛機出事前30分鐘的各種信息，它都可以保留下來。這樣，就為事后分析故障提供了方便。最早利用黑匣子的是軍用飛機。1908年，美國發生了第一起軍用飛機事故。以后，隨著飛行事故增加，迫切需要有一種研究事故原因的儀器。二戰時，飛行記錄儀正式在軍用飛機上使用。戰后，開始用到民航飛機上。早期的記錄方式比較落后，用的是機械記錄的方法，記錄在照相紙上。磁記錄方式發明后，才變得方便可靠了。 那飛行記錄儀為什么稱為“黑匣子”呢？原來，為了保證這種設備在飛機出事故后不被破壞，特地為它制作了一個堅固的匣子。這種匣子耐高溫（600攝氏度～800攝氏度），高壓（可承受1噸重的壓力），不怕腐蝕，由金屬材料做成。其實，這種金屬制作的“黑匣子”并非黑色。“黑匣子”并不是根據其本身顏色命名的，而是人們視它為空難的不祥之物，故定名為“黑匣子”。

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