• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.历史概况
  • 4.外形
  • 5.发展类型
  • 6.功能应用
  • 7.信息记录
  • 7.1.CVR
  • 7.2.FDR
  • 8.安装位置
  • 9.定位打捞
  • 10.搜寻设备
  • 11.保存方法
  • 12.后续研发
  • 12.1.抛放黑匣
  • 12.2.中国研发
  • 12.3.标准制定
  • 13.重要案例
  • 14.参考资料

黑匣子

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记录交通工具运行状况的设备

黑匣子(Black box)是安装在飞机、轮船上用于记录交通工具运行状况且抗损毁性能高的一类设备。它常用于事故原因和事故经过的调查及分析1

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黑匣子作为飞机电子记录设备之一,可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,后者可记录飞行时的各种数据。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1

基本信息

  • 中文名

    黑匣子

  • 外文名

    black box

  • 学名

    飞参记录器2

  • 发明者

    戴维·沃伦(David Warren)博士

  • 类型

    驾驶员座舱录音器飞行资料记录器

  • 性质

    记录交通工具运行状况的设备

  • 用途

    常用于事故原因和事故经过的调查及分析1

历史概况

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“黑匣子”是一位墨尔本工程师在1958年发明的。1908年,美国发生了第一起军用飞机事故。此后,随着飞行事故不断发生,需要有一种追忆事故发生过程原因的仪器。二战期间,飞行记录装备仪器在军用飞机上应用,后来又用到民航飞机上。飞行记录仪之所以被称为“黑匣子”可追溯到1954年,当时飞机内所有的电子仪器都是放置在大小、形状都统一的黑色方盒里。

由于现代电子技术飞速发展,对于飞机而言,人们开始主张直接通过向地面无线传输数据信号并记录,而不再使用飞行记录仪,因此今后黑匣子的名字将回到地面。例如汽车数据黑匣子。1987年,挪威上空一架军用飞机发生爆炸,飞机坠毁,飞行员身亡。挪威当局赶到出事现场,从飞机残骸和飞行员的尸体中,辨认出这是一架前苏联的军用侦察机。挪威向前苏联提出抗议,前苏联矢口否认。后来,挪威找到了飞机上的黑匣子,从黑匣子记录的数据进行分析,揭露了真相。前苏联在铁的证据面前只好认错。

飞机上飞行数据记录系统(FDRS,Flight Data Recorder System)和座舱音频记录系统(CVR,Cockpit Voice Recorder)简称为“飞参”,主要是由采集器和记录器组成。“黑匣子”是飞参记录器的俗称。一般民航客机上会同时安装一个记录数据、一个记录语音的两个黑匣子。

黑匣子的外表不是黑色的,而是醒目的橙色,表面还贴有方便夜间搜寻的反光标识。因为飞参记录器记录的数据必须通过专用的下载设备和回放软件才能解读和分析,加上事故的记录器存储的数据非常关键和神秘,再加上在一些事故中记录器经过火烧后变成了黑色,所以人们将飞机记录器称为“黑匣子”。

黑匣子作为一种事关飞行安全的重要航空电子设备,具有抗强冲击、抗穿透、抗高温火烧、抗深海压力、耐海水浸泡、耐腐蚀性液体浸泡等特种防护能力,能在各种飞机事故中保存其内部存储的信息(一些试验见附图)。

黑匣子数据采集系统框图

飞机通电后,黑匣子将自动启动工作,记录飞机相关系统运行和状态信息、飞行人员操作信息以及机上相关音视频信息,不受人员控制。根据民航要求,黑匣子的数据信息是实时采集于飞机传感器和相关系统,必须保留断电前至少25小时的飞行数据和2小时的音频数据,记录的数据不可更改。

一般来说,飞行数据黑匣子安装在飞机尾部,使飞机坠毁时对其的破坏降到最低;座舱音频黑匣子安装在飞机前部,有利于语音信号的采集和记录。黑匣子连接飞机应急供电电源,确保能工作到最后时刻。

作为飞机数据客观、真实、全面的记录者,黑匣子是飞机失事后查明事故原因的最可靠、最科学、最有效的手段。伴随着航空事业的发展,黑匣子在飞机日常安全维护、飞行状态监测、消除事故隐患以及故障定位方面也发挥着越来越重要的作用,甚至可以说充当着飞行过程中不可或缺的角色。

最早利用黑匣子的是军用飞机。1908年,美国发生了第一起军用飞机事故。以后,随着飞行事故增加,迫切需要有一种研究事故原因的仪器。二战时,飞行记录仪正式在军用飞机上使用。战后,开始用到民航飞机上。早期的记录方式比较落后,用的是机械记录的方法,记录在照相纸上。磁记录方式发明后,才变得方便可靠了。

外形

伊春客机黑匣子

黑匣子外壳坚实,为长方体,约等于四、五块砖头垒在一起一般大,是一台收发信机。在飞机飞行过程中,它能将机内传感器所收集到的各种信息及时接收下来,并自动转换成相应的数字信号连续进行记录;当飞机失事时,依靠黑匣子的紧急定位发射机自动向四面八方发射出特定频率(例如37.5千赫),类似心跳般有规律的无线电信号,“宣告”自己所处的方位,以便搜寻者溯波寻找。

黑匣子实际上被漆成明亮的桔红色。这种明亮显眼的颜色,以及记录仪外部的反射条件,都使得事故调查员们可以在飞机失事后很快的找到记录仪,特别是当飞机坠落在水上时。

发展类型

第一代黑匣子

黑匣子伴随着飞行安全的迫切需求以及飞机制造水平的不断进步而快速发展,一般行业内比较认同将黑匣子从诞生到眼下发展分为四代: