若黑匣子損壞 如何判定事故原因?黑匣子為何是解開空難之謎鑰匙

　　兩部黑匣子如何聯(lián)袂破解事故原因？

　　飛機“黑匣子”是機載的專用電子記錄裝置，包含飛行數(shù)據(jù)記錄器（FDR）與駕駛艙話音記錄器（CVR）兩部分。

　　南京航空航天大學(xué)民航學(xué)院院長孫建紅告訴科技日報記者，“黑匣子”的作用大概有三方面：飛行事故調(diào)查、飛行員監(jiān)控、飛機故障診斷與維護，最重要的用途是飛行事故調(diào)查。”

　　“飛行數(shù)據(jù)記錄器記錄了飛機飛行期間，特別是事故前的詳細飛行數(shù)據(jù)，包括航向、高度、速度、加速度等多方面的變化，通過數(shù)據(jù)譯碼分析可再現(xiàn)事故發(fā)生的飛行過程，對于事故原因調(diào)查、定性及善后處理有舉足輕重的作用。”孫建紅說。

　　而駕駛艙話音記錄器記錄的聲音是事故調(diào)查中分析飛行員感知和決斷情況的重要依據(jù)，可用于分析飛行員對話內(nèi)容、語音特征；針對駕駛艙各種背景聲音（如各種警告和噪音）分析，可判別航空器系統(tǒng)的工作狀態(tài)及環(huán)境變化，為事故調(diào)查和事件分析提供科學(xué)依據(jù)。

　　在飛行員監(jiān)控方面，通過日常分析黑匣子的數(shù)據(jù)，可以糾正飛行員不良駕駛習(xí)慣，預(yù)防事故發(fā)生。而在飛機故障診斷與維護方面，通過對黑匣子數(shù)據(jù)進行日常分析，可以監(jiān)控和預(yù)測飛機主要部件的健康狀態(tài)，排查故障隱患。

　　就飛行事故而言，黑匣子記錄的嗨量信息，如何還原出空難現(xiàn)場？孫建紅說，“駕駛艙話音記錄器，會記錄飛行員之間、飛行員與塔臺對話信息，從而還原駕駛和飛行場景。而飛行數(shù)據(jù)記錄器可以反映飛機的實時動態(tài)，例如飛行高度的變化，航線、航速、加速度、動力等參數(shù)數(shù)據(jù)；飛機姿態(tài)在空難發(fā)生時是俯沖、拉升還是發(fā)生了滾轉(zhuǎn)；飛行員發(fā)出動作指令后，飛機是否有響應(yīng)，相應(yīng)的部件有沒有執(zhí)行指令；如果指令的反饋數(shù)據(jù)與指令不匹配，可能是發(fā)生了哪類故障。”

　　為什么黑匣子數(shù)據(jù)不能云同步？

　　“手機數(shù)據(jù)都可以云同步，黑匣子里有那么重要的數(shù)據(jù)為什么不能云同步呢？”近日，網(wǎng)友們對黑匣子的期待和關(guān)注持續(xù)走高。

　　“其實，業(yè)界這幾年一直在努力嘗試，但由于航班量很大，通訊、傳感數(shù)據(jù)特別多，要想把所有時刻的所有數(shù)據(jù)都實時傳輸，還是有技術(shù)難度的。”孫建紅說，黑匣子歷經(jīng)4代變革，隨著人們對黑匣子認識程度的提高，它所記錄的信息也越來越多，這在客觀上造成信息傳輸?shù)碾y度增加。

　　孫建紅介紹，第一代黑匣子僅能記錄航向、高度、空速、垂直過載和時間等5個飛行參數(shù)。

　　第二代黑匣子類似于普通磁帶機，但在磁帶機外面加裝了具有抗沖擊、耐火燒等能力的保護外殼，并同時出現(xiàn)了座艙音頻記錄器。

　　第三代黑匣子開始采用半導(dǎo)體存儲器記錄數(shù)據(jù)。隨著對飛機墜毀時黑匣子破壞情況的不斷深入認識，黑匣子的抗墜毀能力也不斷增強，記錄參數(shù)一般在幾百個。

　　第四代黑匣子可以記錄視頻信息，記錄的參數(shù)數(shù)量也多達幾千個，并且能夠通過衛(wèi)星等數(shù)據(jù)鏈定期傳輸黑匣子的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

　　“但由于通訊帶寬和信號盲點以及氣象環(huán)境等影響，數(shù)據(jù)實時傳輸方式無法完全取代傳統(tǒng)黑匣子的作用。相信5G、6G、北斗等新一代通信、導(dǎo)航技術(shù)不斷完善，數(shù)據(jù)實時傳輸將會成為未來技術(shù)發(fā)展方向。”孫建紅說。

　　不過，也并非沒有備用方案。孫建紅透露，馬航空難后，他的研究團隊2015年開始與中國商飛聯(lián)合開發(fā)了一款“彈射式應(yīng)急飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)”，“發(fā)生極端事故時，備用黑匣子會彈離飛機，同時跟蹤拍攝飛機失事的圖像，這樣可以遠離空難區(qū)，也能盡可能的減少撞擊和燃燒，便于定位、救援。”

　　保護黑匣子有多復(fù)雜，為何分析時間長？

　　墜落、撞擊、燃燒、大雨……客機失事以后，一連串的惡劣環(huán)境，讓黑匣子歷經(jīng)坎坷。

　　對于黑匣子來說，在設(shè)計環(huán)節(jié)，如何確保它“千磨萬擊還堅勁”？

　　孫建紅介紹，黑匣子一般有多層“金鐘罩”，“黑匣子外殼的主體部分一般會用不銹鋼、鈦鋼合金等材料，這讓它能防水、防撞、防火，在一些惡劣環(huán)境下保存下來。它的內(nèi)部會有絕緣層等耐高溫的材料，再深一層則是鋁合金或其他金屬合金的保護層，最里面包裹的就是黑匣子最核心的部件——存儲單元。”

　　孫建紅透露，飛行事故的發(fā)生往往有多種成因，在找到黑匣子后，專家會通過數(shù)據(jù)譯碼提取、下載數(shù)據(jù)，并解碼、譯碼，推演飛行事故演化過程。在難以確定事故原因時，甚至還需要做模擬分析實驗，來確認故障原因。

　　“對比、分析數(shù)據(jù)，是一個相對漫長的過程，如果黑匣子損毀嚴重，尋找時間長，分析數(shù)據(jù)的時間會更久。同時，空難調(diào)查涉及多個相關(guān)方相互協(xié)同、綜合分析，以確保嚴謹、公正，所以調(diào)查時間一般較長。”孫建紅舉例，法航AF447航班從空難到調(diào)查結(jié)束花了近三年時間。