东航坠毁客机⿊匣⼦终于到了,它会告诉我们什么?
本⽂来源:时代周报作者:黎⼴
尼康d7200东航失事航班的⿊匣⼦,终于到了。
3⽉23⽇下午,国家应急处置指挥部举⾏“3·21”东航飞⾏事故第⼆场新闻发布会,民航事故调查中⼼主任⽑延锋披露,当天下午已经发现了两部⿊匣⼦其中的⼀部,外部破损⽐较严重,暂不确定是数据记录器(FDR)还是驾驶舱话⾳记录器(CVR)。
3⽉21⽇下午,东航MU5735航班在执⾏飞⾏任务时,在⼴西梧州市藤县埌南镇莫埌村上空失联并坠毁,并引发⼭⽕,截⾄发稿,搜救仍在进⾏。
传统空难中,失事航班在解体前,⼏乎都是俯冲下降。但在此次事故中,⼀段飞机坠毁前的监控画⾯显⽰,失事客机并未空中解体,也并⾮俯冲下降,⽽是机头近乎垂直朝下,直到坠毁⼭间。⽬前,尚待官⽅披露调查结果和详情,以进⾏确认。
到失事航班上的⿊匣⼦,读取飞⾏记录,对调查此次航班的失事原因⾄关重要。然⽽,在漫长的航空发展史中,并不是所有发⽣空难的⿊匣⼦都被到。⽐如,2014年3⽉马航坠毁后,直⾄2016年⿊盒⼦彻底失效,相关救援队都没能到⿊匣⼦。
什么言什么语成语这与⿊匣⼦的迭代效率不⽆关系。
作为空难真相的关键证据,⿊匣⼦在过去的70年来,只有四次的明确迭代。
⼀位参与飞机设计制造的⼯程师向时代周报记者表⽰,在⽬前的商业架构中,不会有新的企业投⼊研发全新的⿊匣⼦,因为新兴企业很难进⼊飞机商们的采购名单。
换句话说,即便研发出了技术更好的⿊匣⼦,也不⼀定有⼈买单。
⽽作为传统的⿊匣⼦制造商,每年继续投⼊数⼗亿美元进⾏技术研发的驱动⼒也不强。“毕竟在历史上看,空难仍是⼩概率事件。”该⼯程师表⽰。
⾔下之意,即⿊匣⼦制造商们的产品现在有稳定的销路,即便每年继续投⼊数⼗亿,产品的销路也不会变⼤;不投⼊,也不会变⼩。
寻⿊匣⼦
最初的⿊匣⼦在抗击外部压⼒和⾃⾝的电池续航能⼒上,都不尽⼈意。尽管⽬前的第四代⿊匣⼦有了卫星定位和耐深海压⼒的功能,但在实际应⽤中,受信号盲点和⽓象环境影响,调查组仍然会为寻⿊匣⼦付出极⼤代价。
⽐如2014年3⽉24⽇马航坠毁时,其⿊匣⼦电池寿命只剩12天,且有可能已经坠⼊深海,因此即便多国救援队都参与了搜索,但截⾄⽬前,⿊匣⼦仍未被到。急忙的近义词
2016年3⽉8⽇,飞机制造商波⾳公司表⽰,⿊匣⼦的数据可保存⾄少2年,这意味着马航MH370的⿊匣⼦已经失效。因此,马航事故仍旧是民航灾难史上的⼀⼤未解之谜。
据统计,在1970⾄2009年间发⽣的⼤型民⽤飞机公海坠毁的36起事件中,有4起未到残骸,9起未到⿊匣⼦,尽管有分析表⽰,即便到⿊匣⼦,也存在⽆法还原事实真像的可能,因为⿊匣⼦也可⼈为关闭。
这些都给⿊匣⼦的迭代研发提供了⾜够的空间和理由。
2016年埃航失事航班中的⿊匣⼦
业内⼈⼠向时代周报记者介绍,⽬前第四代⿊匣⼦需要完善的功能中,依据重要性,⾸先为提⾼抗深海⽔压、耐撞击能⼒,其次是延长耐⾼温时间。
⽽被公众寄予厚望的飞⾏数据云同步技术,即”在线⿊盒⼦“的说法,该业内⼈事则认为,短期内⽆法实现。原因之⼀是部分数据可能涉密,例如航线中出现军⽤雷达或者其它国防设施;其⼆就是数据的带宽限制。
即便是只记录88个数据的第⼆代⿊匣⼦,以每秒记录4次的速率,每秒产⽣的数据量也达到了1500字节,更遑论同时记录数百个数据的第四代⿊匣⼦。据民航联盟2022年初的数据,每⼀时刻都有约1.6万架飞机在天空中飞⾏。即便以10000架同时飞⾏的航班计算,每秒的数据传输量也达到了14.3G。
商业不可⾏环境工程就业
⿊匣⼦的迭代速度,取决于研发机构在空难⼏率和商业价值之间衡量的答案。
业内⼈⼠向时代周报记者介绍称,“上个世纪中旬空难频发,⿊匣⼦技术纠偏了很多技术上的失误,⽐如机械故障和⼈为影响,但我们想要靠⿊匣⼦完全避免空难,也是不现实的”。
以带宽限制为例,想要实现“在线⿊匣⼦”,需要提⾼航空卫星⽹络带宽,这意味着每年⾄少需要数⼗亿美元的投⼊。但实际上,空难是⼩概率事件,因此绝⼤多数的飞⾏记录数据,对飞机制造商⽽⾔缺少商业价值。
尽管如此,2019年,四⼤⿊匣⼦制造商之⼀霍尼韦尔还是提出了制造下⼀代⿊匣⼦的计划。
他们声称,从2021年起,驾驶舱记录仪CVR(视频)储存容量从2⼩时扩展到了25⼩时,并且带有扩展信标,以帮助搜救团队对飞机进⾏定位,信标的续航时长从30天延长到了90天。
2019年狮航失事航班的⿊匣⼦高中毕业证
但就本次的东航坠机事件来说,⽆论其安装的⿊匣⼦是否来⾃霍尼韦尔,空难发⽣24⼩时之后,救援队仍然在搜寻⿊匣⼦的踪迹。
除霍尼韦尔外,民航领域中的⿊匣⼦⽣产企业还有L3、通⽤、以及罗克韦尔柯林斯(Collins Aerospace)。尽管⽆法完全确定,但⽬前全球主要的客机制造商为波⾳和空客,因此有理由认为两家飞机制造商⽬前都在这4家⿊匣⼦企业中进⾏采购。
“业内也思考过⿊匣⼦是否需要记录这么多数据,因为⼤多数据是没有意义的,这占⽤了⿊匣⼦⼤量数据存储资源,可⼀旦出现空难,任何⼀个细节都可能成为影响空难的因素,所以⿊匣⼦的数据量具有双⾯性”。
上述业内⼈⼠向时代周报记者介绍称,“⽐如在同等风速和飞⾏⾼度的环境下,飞机的⾓度偏离了⼀度还是两度、或者⾼空的⽓温忽然发⽣了急剧变化是否影响了机械性能,这些问题都需要⼤量的数据⽀持。因此在⽬前情况下,⿊匣⼦仍是解开事故之谜最有价值的⽅式。”
⿊匣⼦提供的⼤量航⾏数据,都会成为⽇后航班应对突发情况的判断依据。这也引发出了⼀场伦理之争,即突发状况发⽣后,究竟由计算机依据⼤量数据做出判断,还是由驾驶员依据计算机提供的数据进⾏判断。在⽬前的主要飞机制造商中,空客选择了计算机,波⾳选择了相信驾驶员。
⿊匣⼦发展史
⼈类飞⾏史上,民航事故发⽣率远低于军⽤飞机。尤其在⼆战期间,⼈们迫切需要到事故发⽣的原因,因此就在军⽤飞机上安装了飞⾏记录仪。
它被正式命名为⿊匣⼦是在1954年。当时的飞⾏记录仪的确是⿊⾊的⽅盒,可以记录航向、⾼度、空速、垂直过载和时间5个参数。它的⼯作原理是⼀根针在⾦属箔带上留下反映数据变化的曲线。
作为还原飞⾏事故最为直接的数据,现代意义上的⿊匣⼦诞⽣于1958年,由墨尔本的⼯程师沃伦发明。他的灵感来源于德国产的便携式磁带录⾳机。
⿊匣⼦发明者沃伦
不过沃伦在磁带机外⾯加装了具有抗冲击、耐⽕烧等能⼒的保护外壳,按照美国联邦航空局当时颁布的第⼀个⿊匣⼦标准TSO-C51,要求⿊匣⼦能够承受100g(重⼒加速度)、持续11ms的冲击,以及1100℃、30分钟的⽕烧。
但澳⼤利亚飞⾏员组织并不接受⿊匣⼦,他们认为⾃⼰不是间谍,不需要安装监视飞⾏员的仪器,直到1960年澳⼤利亚昆⼠兰发⽣⼀起⼤空难,依照当时的传统,政府部门开始向美国求出,但异常艰难的事故调查过程,终于让澳洲政府开始重视飞⾏纪录系统,并要求在全澳洲的飞机上都安装“⿊匣⼦”。
1966年⿊匣⼦标准更新为TSO-C51a,将抗强冲击指标提⾼到1000g,并增加了抗穿透、静态挤压、耐海⽔浸泡、耐腐蚀液体浸泡等要求,这让可以记录⼏⼗个参数的第⼆代⿊匣⼦真正成熟。
此后,国际民航组织要求所有客机必须安装这种设备。⾃那以后,由驾驶员失误和机械故障导致的空难逐年减少,但在1970到1990年代之间,⼈为破坏的空难数据开始上升,民航史上⼗⼤空难,有七次发⽣在这个时期。这对⿊匣⼦技术提出了新的要求。
1985年南⾮展⽰的⿊匣⼦,仍然以磁盘记录
⼤型空难增多和微电⼦技术的发展,催⽣了第三代⿊匣⼦诞⽣。上世纪90年代,磁带进化成半导体储存记录,抗坠毁能⼒等各项指标也更为严格(标准更新为TSO-C124),⽐如耐冲击和耐⾼温都得到
疫苗接种须知加强,耐海⽔浸泡时间也由36⼩时增加到30天,增加了耐6000⽶深海压⼒要求,更完善的是,其记录的数据,从磁带的80多项,丰富到了⼏百个,功能也从事故调查,延伸到对飞⾏员的监控、飞⾏器的故障诊断与维护。
当数字技术不断完善,⿊匣⼦发展到了如今正在使⽤的第四代。它在第三代的基础上,多了视频信息,参数也多达数千。⽽随着卫星遥感技术的成熟应⽤,⿊匣⼦也有通过卫星等数据链定期传输关键数据的功能。
⿊匣⼦的进化仍未完成,在2009年法航和2014年马航事故中,⿊匣⼦定位功能缺陷被再次放⼤。
即便如此,⿊匣⼦⽬前仍然是判断空难事故原因最关键的证据。
“这次东航的空难我也⼀直在关注,尽管有很多与我常识不⼤相符的地⽅,但作为⼀个参与飞机设计制造的⼈来说,⼀切都以⿊匣⼦的数据为准吧。”上述业内⼈⼠表⽰。
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