空難中常被尋找的“黑匣子”，原來(lái)不是黑色的！

空難中常被尋找的“黑匣子”，原來(lái)不是黑色的！

“考麥爾號(hào)”是英國(guó)德·哈維蘭德航空公司首次研制成功的噴氣式商用客機(jī)，在 1949年7月27日這天，“考麥爾1號(hào)”首航成功。這架噴氣式飛機(jī)具有抗壓機(jī)身，還有4座被稱為“魔鬼”的大功率渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，不僅動(dòng)力強(qiáng)大，整體造型也非常漂亮，寬敞的座艙和寬大的窗戶更使人感到前所未有的舒適，無(wú)論業(yè)內(nèi)還是業(yè)外人士，對(duì)它成功投入市場(chǎng)都抱有很大的期望。

“考麥爾1號(hào)”

然而，隨后所發(fā)生的事卻令人大出意外。首航后僅僅一年，考麥爾號(hào)就出現(xiàn)了問(wèn)題，一連3架飛機(jī)在飛行途中機(jī)身攔腰折斷，連續(xù)發(fā)生的慘烈空難使世人震驚，媒體一片嘩然。事后的事故分析發(fā)現(xiàn)，機(jī)身折斷是“金屬疲勞”所致。顯然造成金屬疲勞是因?yàn)轱w機(jī)在飛行中曾發(fā)生過(guò)不正常的強(qiáng)烈振動(dòng)。可是，這種振動(dòng)究竟是什么原因引發(fā)的？事故發(fā)生時(shí)，究竟出了什么事？人們無(wú)從知曉。連續(xù)的事故使德·哈維蘭德公司陷入滅頂之災(zāi)，只好被迫宣布“考麥爾號(hào)”暫時(shí)退出市場(chǎng)。

考麥爾號(hào)的接連事故使墨爾本航空研究實(shí)驗(yàn)室的澳大利亞工程師大衛(wèi)·瓦倫動(dòng)起了腦筋。1934年，在瓦倫9歲時(shí)，他的父親死于一場(chǎng)空難。世界首臺(tái)商用噴氣客機(jī)接連出現(xiàn)空難，對(duì)他的觸動(dòng)很大，他想發(fā)明一種儀器，能把飛行員講話的聲音和飛機(jī)各部件出現(xiàn)的不正常聲音記錄下來(lái)，以提供給后人做出事故分析，盡可能減少或避免類似事故發(fā)生。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，他研制出了一臺(tái)利用磁信號(hào)記錄聲音和數(shù)據(jù)的滾筒型裝置。

1953年3月1日這天，瓦倫把這臺(tái)儀器展示了出來(lái)，但這項(xiàng)發(fā)明并不被看好。在當(dāng)時(shí)，這臺(tái)磁記錄儀不受歡迎也可以理解。與一般的錄音機(jī)不同，它在飛機(jī)飛行期間要不停地工作，還必須把來(lái)自飛機(jī)各部件的聲音轉(zhuǎn)換成磁信號(hào)記錄下來(lái)。無(wú)論把它放置在飛機(jī)的什么位置，都必須用纜線把它與飛機(jī)的各個(gè)部件和機(jī)構(gòu)連接起來(lái)，這將牽動(dòng)飛機(jī)整體結(jié)構(gòu)與線路安裝，為這臺(tái)小機(jī)器，飛機(jī)要?jiǎng)哟笫中g(shù)，這是飛機(jī)制造方極不愿接受的事。澳大利亞航空公司以“有可能泄露隱私”為由拒絕了這項(xiàng)發(fā)明，但是飽嘗苦頭的英國(guó)人卻接受了它，并為瓦倫提供了一筆研究資金。

2010年瓦倫85歲時(shí)與他所發(fā)明的磁記錄儀一起拍攝的照片

瓦倫的發(fā)明很快就顯示出了它的威力。1978年，它為美國(guó)第一起軍事空難找到了事故發(fā)生的原因；1987年，蘇聯(lián)偵察機(jī)在巴倫支海挪威上空爆炸，這場(chǎng)事故引起了國(guó)際糾紛，它又為這起事故破解了真相；1960年，在一起無(wú)從查清原因的事故之后，澳大利亞終于接受了這臺(tái)裝置。

瓦倫發(fā)明的這臺(tái)裝置又被人們叫做“黑匣子”，實(shí)際上，它的學(xué)名是“飛行記錄器”，縮寫名是FDR。一般的飛機(jī)上安置有兩個(gè)黑匣子，一個(gè)專門記錄駕駛艙的聲音，放在駕駛員的座椅下；另一個(gè)放在機(jī)尾，專門記錄飛行數(shù)據(jù)，飛機(jī)各部分的機(jī)械裝置與電子器件都通過(guò)傳感器與它相連。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，黑匣子由最初的磁信號(hào)記錄改進(jìn)為電子信號(hào)記錄，記錄設(shè)備也由原來(lái)的機(jī)械轉(zhuǎn)筒式轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)存儲(chǔ)芯片堆式，使記錄儀的體積隨之變小，也減少了平時(shí)的維護(hù)工作，增加了抗震性能，更增加了信息的存儲(chǔ)量。

瓦倫發(fā)明的裝置

駕駛艙內(nèi)的黑匣子可以記錄駕駛員、機(jī)長(zhǎng)或空乘人員的講話，駕駛艙內(nèi)任何異常的聲音，包括威脅、爆炸等也都能被如實(shí)地記錄下來(lái)。機(jī)尾的黑匣子能儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)就更多，包括飛行速度、加速度、海拔高度、經(jīng)緯度、飛機(jī)航向、飛行軌跡、飛行姿態(tài)、起落狀態(tài)、外部氣溫、機(jī)艙溫度、格林威治時(shí)間、儲(chǔ)油量、機(jī)艙內(nèi)外壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)等100多個(gè)數(shù)據(jù)?？梢哉f(shuō)，無(wú)論飛機(jī)在起飛、爬升、巡航、下降、進(jìn)場(chǎng)、著陸等任何環(huán)節(jié)，都逃不過(guò)黑匣子的“耳朵”。

第三代“黑匣子” 圖源：百度百科

黑匣子的顏色不一定是黑的，為了易于辨認(rèn)，它的外表常涂成橘紅色。為了保證事故發(fā)生后黑匣子能安全地發(fā)揮作用，它必須具有抗震、抗壓、耐沖擊、耐熱、耐凍、抗磁、抗干擾，不怕海水或煤油的浸泡等性能。

此外，黑匣子還必須自備電池，一旦事故發(fā)生，它不但能記錄事故發(fā)生前30分鐘的有關(guān)信息，還可以自動(dòng)地持續(xù)30天向外發(fā)出信號(hào)，召喚前來(lái)搜救的人員。黑匣子發(fā)出的超聲呼叫信號(hào)頻率是37.5千赫，這是國(guó)際上對(duì)黑匣子規(guī)定的專用頻率。

來(lái)源：《科學(xué)史上的365天》，略有刪改

作者：魏鳳文 武軼

編輯：張潤(rùn)昕