黑匣子：訴說空難的秘密

“黑匣子”是破解東航墜機事故真相的關(guān)鍵。目前兩部黑匣子已找到一部，另一部仍在搜尋中。黑匣子在以往事故中發(fā)揮過哪些重要作用？

撰文/記者 王雪瑩 圖文編輯/陳永杰

新媒體編輯/李云鳳

“3·21”東航墜機事故搜救仍在進行中。截至3月25日發(fā)稿時，前方調(diào)查組已發(fā)現(xiàn)失事飛機兩部飛行記錄器（黑匣子）中的一部，初步判定為駕駛艙話音記錄器（CVR），已連夜送往北京的民航專業(yè)機構(gòu)進行譯碼。另一部“黑匣子”也在全力搜尋中。

▲3月23日，東航MU5735失事飛機的一部黑匣子已找到（圖片來源：央視新聞視頻截圖）

當(dāng)災(zāi)難發(fā)生，人們在悲慟的同時也在尋找一個真相，后者不僅是活人能給逝者最好的交代，也是讓活著的人更好地生活的勇氣，而這些都離不開飛機的黑匣子。

作為飛機上記錄重要數(shù)據(jù)的儀器，黑匣子在感情上始終是人類避之不及的存在。盡管在許多人眼里，它總跟“事故”、“災(zāi)難”綁定在一起，但黑匣子的重要性卻不言而喻。

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特殊的“判官”“教員”和“大夫”

眾所周知，黑匣子是記錄飛機航行途中飛行數(shù)據(jù)和駕駛艙通話的重要設(shè)備。

▲黑匣子結(jié)構(gòu)圖（圖片來源：新華網(wǎng)）

一般情況下，一黑匣子共有兩個，一個是座艙語音記錄器（以下簡稱CVR），另一個是飛行數(shù)據(jù)記錄器（以下簡稱FDR）。因為飛機各機械部位和電子儀器儀表都裝有傳感器與黑匣子連接，因而FDR可以即時收集飛機航行中的重要數(shù)據(jù)，包括飛行高度、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、飛機系統(tǒng)工作狀況和發(fā)動機工作參數(shù)等，而通信錄音主要記錄機艙內(nèi)機長、副駕駛和機組人員間的通話信息，二者能夠記錄飛機停止工作前25小時的飛行數(shù)據(jù)，以及30分鐘到2小時不等的通信錄音。

人類沖向云霄的過程并不總是一帆風(fēng)順，每當(dāng)有空難發(fā)生，最后能給事故真相“蓋棺定論”的往往是黑匣子分析出來的數(shù)據(jù)。正因如此，黑匣子也常常被視為身兼“三重身份”的重要角色：在復(fù)盤事故時，它是最公正的判官——在事故發(fā)生后，黑匣子里保存著最客觀、中立的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的譯碼分析是判定事故發(fā)生真實原因最重要的依據(jù)，也是唯一能讓死亡“開口說話”的方法；在日常監(jiān)測中，它是最客觀的教員——除了災(zāi)難發(fā)生后，黑匣子日常也會記錄飛行員的操作習(xí)慣，通過對這些數(shù)據(jù)進行分析和復(fù)盤，可以幫助糾正機組人員的不良駕駛習(xí)慣，降低事故發(fā)生的概率；在維修排障時，它是最誠實的大夫——飛機的鋼鐵之軀不會說話，但黑匣子記錄的數(shù)據(jù)有無異常，能幫助人們監(jiān)控和預(yù)測飛機主要部件的健康狀態(tài)，是排查故障隱患、預(yù)防事故發(fā)生最直觀的依據(jù)之一……

那么，身份如此特殊的“黑匣子”，在調(diào)查空難事故中到底發(fā)揮過哪些重要作用？

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大韓航空007：戰(zhàn)爭陰謀還是意外之災(zāi)？

1983年9月1日清晨，一架載有269人的波音747客機—大韓航空007號班機，在爬升并向預(yù)定高度飛行的過程中，突然無預(yù)警地失控了?！拔覀儼l(fā)生急速減壓，飛機下降至一萬尺”，在機組人員給塔臺留下這句充滿雜音的簡短呼叫后，大韓航空007號班機徹底從雷達上消失了。幾小時后，就在全世界焦灼等待航班消息時，美國華盛頓表示，他們發(fā)現(xiàn)了一個令人難以置信的事實—這場空難與蘇聯(lián)空軍有關(guān)。

▲虛線為原定航線，實現(xiàn)為實際飛行路線 （圖片來源：Mappenstance）

美軍方面表示，就在該航班消失的同一時刻，美軍曾監(jiān)聽到正在例行軍事訓(xùn)練任務(wù)的蘇聯(lián)空軍，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)并最終摧毀了“入侵國界”的目標(biāo)。對此，彼時美國總統(tǒng)里根發(fā)表電視講話，直言蘇聯(lián)的行為是“恐怖主義行徑”，擊落民航客機、奪取無辜民眾生命的做法，是對手無寸鐵平民的冷血屠殺暴行。然而，蘇聯(lián)方面卻對這種說法表達了不滿，在他們看來，盡管美蘇雙方正處于新一輪的冷戰(zhàn)高峰期，但蘇軍不會因此而以客機作為軍事目標(biāo)進行摧毀打擊。然而不久后，他們給出的答案令全世界大為震驚：大韓航空007航班是一次精心策劃的間諜飛行，是一架偽裝成民航的間諜飛機，且正副機長都有過長期空軍服役的經(jīng)歷……

到底是間諜行動還是軍事暴行？一時間，雙方各執(zhí)一詞，而美蘇輿論之戰(zhàn)也在國際上引起了巨大的連鎖反應(yīng)：世界多地開始爆發(fā)大規(guī)模的反蘇示威游行，原本已經(jīng)跌至冰點的東西方關(guān)系再度瀕臨崩盤。那么，真相到底是什么？1992年，終于得見天日的黑匣子將上述猜測推翻。

▲葉利欽訪韓時將007航班的黑匣子交還給韓國總統(tǒng)盧泰愚。（圖片來源/紐約時報）

首先，駕駛艙錄音機（CVR）顯示，最后30分鐘內(nèi)駕駛艙內(nèi)機組人員的對話沒有任何異常，基本可以排除機長和副機長是間諜的可能。那么，問題的關(guān)鍵就聚焦在了FDR身上：數(shù)據(jù)顯示，在飛行途中，該航班出現(xiàn)了超出預(yù)定最大偏航距離6倍的嚴重偏航。

正常情況下，該航道可以事先輸入并由電腦自動駕駛，只有遭遇惡劣天氣或起降落時才需要改為機師手動操作，但007號航班卻沒有按照標(biāo)準(zhǔn)飛行程序來操作，錯誤地選擇導(dǎo)航模式，最終航班嚴重偏離航道，直逼蘇聯(lián)領(lǐng)空的敏感軍事地帶。加之彼時黑天，無法判斷對方機型的蘇軍在長時間監(jiān)視后，選擇了發(fā)射警告炮彈但“逼退無效”，最終選擇了直接攻擊……黑匣子的“開口說話”，讓美蘇兩國提出的陰謀論不攻而破。

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美國航空587：恐怖襲擊還是致命設(shè)計？

2001年11月12日，離恐怖分子襲擊曼哈頓世貿(mào)中心后兩個月零一天后，一架空客A300客機—美國航空587從肯尼迪國際機場起飛后不久，在紐約市皇后區(qū)附近的貝爾港墜毀。幾乎是瞬間垂直墜落的飛機，共計造成機上251名乘客、9名機組成員及地面上5位居民全部罹難。面對巨大的傷亡人數(shù)，尚未從“9·11事件”陰影中走出來的美國民眾再度陷入了恐慌：又是一架民用客機，又是在重要的核心城市……如此大的這場災(zāi)難，是不是又是恐怖襲擊？

美國聯(lián)邦調(diào)查局在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，事故現(xiàn)場的飛機殘骸中，畸變的金屬并沒有明顯的爆炸跡象，而且對殘骸進行的采樣中也沒有發(fā)現(xiàn)爆炸物殘留。然而，彼時陷入恐慌的民眾幾乎已經(jīng)給這場空難“定了性”—這是一場恐怖襲擊，大量的目擊者稱，自己看到了飛機在墜毀前曾經(jīng)是著火的。對此，如何在巨大的民意之下“逆流而上”找出真相成了當(dāng)務(wù)之急。也就在這時，人們又在距離墜機地點很遠的海域發(fā)現(xiàn)了飛機掉落的垂直尾翼，這說明飛機仍在空中飛行時，作為飛機尾翼重要組成部分的垂直尾翼就脫落了—恐怖分子能有機會從外部炸毀飛機的垂直尾翼嗎？如果不是，那么這場空難就意味著更大一輪的恐慌：這會是空客A300在設(shè)計上的一個致命失誤嗎？要知道，空客A300可是彼時全球各民航公司中使用最多的飛機機型之一，如果它本身就存在嚴重的設(shè)計問題，那么很有可能未來會出現(xiàn)更多美航587空難式的悲劇……

▲被打撈上來的美航587的垂直尾翼 （圖片來源/CNN）

面對全社會的巨大恐慌，黑匣子中航班數(shù)據(jù)記錄儀（FDR）的異常即時飛行數(shù)據(jù)給出了答案：方向舵的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在起飛后沒多久，美航587的方向舵前后快速且超大幅度地移動了很多次，尤其是在最后三十秒的飛行過程中，不斷波動的數(shù)據(jù)顯示了方向舵的異常操作，這說明這時機長已經(jīng)完全失去了對飛機的控制能力，短短幾秒種后。飛機大頭朝下地加速墜向了地面。

那么，為什么機長會無法控制飛機？為什么飛機的尾翼會在半空中無故直接脫落？CVR記錄的對話解開了最終的謎團：作為重要的音頻記錄工具，CVR不僅能夠記錄駕駛艙內(nèi)機組人員的對話，就連駕駛艙外的聲音也能記錄下來。如果美航587是因為炸彈而墜毀，那么CVR中可以聽到特殊的爆炸聲，但實際的音頻記錄顯示，事發(fā)前幾秒正副機長曾對遭遇到的另一架飛機后的機尾亂流進行過討論，當(dāng)二人想要加速通過亂流時，CVR中出現(xiàn)了一聲巨大的爆裂聲和撕裂聲—飛機的垂直尾翼脫落了，而這個時間點也與FDR中機長無法控制飛機完全吻合。換而言之，恐怖襲擊被排除了。

爾后，人們排除了機體材料不合格以及設(shè)計不合理的因素，最終發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在機組人員身上：副機長一直對機尾亂流反應(yīng)激烈，是他在應(yīng)急情況下的不當(dāng)操作最終導(dǎo)致了悲劇發(fā)生，而各大航司也隨后對飛行員的模擬培訓(xùn)內(nèi)容進行了調(diào)整，為飛行員提供最大程度的培訓(xùn)來適應(yīng)緊急情況。

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一塊手表也能引發(fā)一場空難

黑匣子用最客觀、中立的數(shù)據(jù)，一次次揭開了每場災(zāi)難背后的真相，即便在外人看來它們是多么的匪夷所思、難以置信。

錯誤的軍事打擊會釀成悲劇，可是有誰能想到，一塊手表也能引發(fā)一場空難？2019年，一架由邁阿密飛往休斯頓的波音767貨機在飛行途中墜毀，機上3名機組成員全部遇難。在分析黑匣子FDR數(shù)據(jù)時人們發(fā)現(xiàn)，飛機在6200英尺（約合1.8千米）高度、表速穩(wěn)定在230節(jié)時，復(fù)飛模式突然被意外激活，從而引擎曾增至最大推力，并最終因此而墜機。隨后，針對復(fù)飛模式為何被意外激活，調(diào)查組通過大量的數(shù)據(jù)模擬發(fā)現(xiàn)，復(fù)飛模式被意外激活的罪魁禍?zhǔn)拙故歉瘪{駛佩戴的手表的誤觸。副駕駛在操作減速板時，佩戴了手表的左手就在推力桿下方，十分靠近被誤觸的開關(guān)，悲劇就這樣發(fā)生了。

飛機零部件的缺失會引發(fā)災(zāi)難，可是有誰能想到，駕駛艙內(nèi)機組人員的對話也會引發(fā)空中浩劫？2020年，一架搭載99名乘客和8名機組成員的巴基斯坦客機在巴境內(nèi)墜毀。在調(diào)查中人們發(fā)現(xiàn)，飛機本身“100%適航”，但FDR顯示曾先后兩次在不適當(dāng)?shù)那闆r下放下起落架，最終導(dǎo)致飛機引擎接地。為什么飛行員會有如此令人不解的行為？CVR給出了答案：飛行員全程都在討論新冠疫情對自己家庭的影響，并因此忽視了駕駛艙的各種警報聲……

當(dāng)災(zāi)難發(fā)生，人們在悲慟的同時也在尋找一個真相，后者不僅是活人能給逝者最好的交代，也是讓活著的人更好地生活的勇氣，而這些都離不開飛機的黑匣子。

出品：科普中央廚房

監(jiān)制：北京科技報 | 北科傳媒

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