(如果有一天飛機是這樣飛的話,那就不需要跑道了...)
打工的公司有一位主管,來自伊朗,曾經擔任伊朗航空的飛安負責人.
最近常常收到他寄給我有關航空資訊的郵件.像這一篇介紹有關黑
盒子的我覺得寫的蠻不錯的.因此就花了點時間翻譯了一下,放上來
網誌跟大家分享.
(這就是飛機上所使用的黑盒子)
黑盒子,這是一個對大部分人來說,就連飛行員都不見得看得到的飛機
裝置,但是只要對國家地理頻道的空中浩劫節目有興趣的朋友,一定不
會陌生.對就是圖片上方這具裝置. Black Box.
黑盒子其實是由兩具不同的裝置:
1. 飛行數據紀錄器,也就是俗稱的FDR Flight Data Recorder和
FDR 顧名思義,就是將飛機曾經飛行的各種數據,以及曾經飛行的姿態
和儀態,用數據的方式紀錄下來.
2. 駕駛艙聲音紀錄器, 俗稱的 CVR Cockpit Voice Recorder.
所組成.
而CVR, 跟名稱一樣,會將駕駛艙飛行員之間的對話,或是跟航管,甚至
駕駛艙的各種聲音,引擎聲音都紀錄下來.
為什麼黑盒子這裝置很重要呢?甚至當一架飛機如果出事後,是僅次於
搜尋生還者之外,最優先要搜尋的裝置.
因為黑盒子裡面所紀錄的各種數據,可以提供飛安調查員釐清飛機出事
的前因後果.最無價的是,一直以來,因為有黑盒子,才能幫助調查人員
了解飛安相關資料,引擎性能,以及可能潛伏的維修缺失.進一步才能
提升無論是人員操作方面,或是機械方面的飛行安全.
(駕駛艙聲音紀錄器 CVR)
黑盒子的歷史,最早先由1950年代中期開始成為飛機的必須裝置.
按照法規,凡是最大起飛重量Maximum Takeoff Weight超過5,700
公斤以上的飛行器,就必須裝置配有FDR 和CVR 兩項的黑盒子.
從照片上來看,很明顯的,黑盒子並非"黑色".
反而是漆上高辨識度的鮮豔橘色,甚至反光白色的條紋以便搜尋人
員方便在無論是黑悽悽的森林,或是不見天日的海底辨識.
然而,"黑盒子"這稱呼的來由已經不可考,有人相信或許是因為
空難現場通常與撞擊導致的火災有關.裝置都被燒的黑黑的.
更多的人覺得,因為黑色有時反映出災難現場的死亡有關.
隨著幾十年的時間下來,黑盒子的性能以及堅固性越來越進步.
CVR駕駛艙聲音紀錄器,早期是類比Analog 類型.使用磁帶將飛
行紀錄以及聲音紀錄下來.有點類似我們以前常在聽的錄音帶.
但是由於畫質,錄製時間短,以及抗熱,抗撞性差,隨著科技日新
月異,新的黑盒子紀錄器採用了固定紀錄器,取代早期傳統類比型
的磁帶.這種新型的固定紀錄器稱為 Crash Survivable Memory
Unit, CSMU,也就是抗撞擊生還記憶體.有點類似大家都熟悉的
數位相機記憶體.數位取代類比,最明顯的改善就是,錄製時間更長,
畫質更為清晰.並且固定型的記憶體比起早期的移動型的磁帶更容易
維修,抗潮.撞擊時更不容易將或許最重要的關鍵資訊給震斷了.
黑盒子的內部裝置以及必須要紀錄的資料,統一由國際民航組織規定,
也就是大家常聽到的ICAO.
無論是早期的磁帶,還是現代所使用的電腦晶片記憶體,
黑盒子都是由飛機各個不同位置的感應器來紀錄各種必要的資訊.
例如駕駛艙聲音紀錄器 CVR,便是透過裝置在駕駛艙的麥克風,例如
位於駕駛員上方的儀表版上,或是駕駛艙裡面組員的耳機,對飛行員
之間的對話,航管之間的對話,引擎聲,儀器警告聲,起落架聲,駕駛員
操作按鍵聲,甚至駕駛艙內可疑的聲音都進行收音.
甚至ATIS 自動氣象廣播,前艙後艙組員的對話也都會紀錄下來.
通常聲音的紀錄,可以讓調查人員了解,事情發生或是系統異常的關鍵
時間點.
傳統的磁帶必須紀錄四個不同頻道,至少30分鐘的對話紀錄.而新的
數位記憶體可以紀錄至少2小時的對話.並且使用連續環繞的記憶方式.
也就是說,如果記憶已滿,新的紀錄便會覆蓋於舊紀錄上.
至於FDR,也就是飛行數據紀錄器,
便是透過位在飛機各個不同位置的感應器來監測飛機的各種飛行數據,
例如: 加速度,空速和相對地速,飛行高度,航向,姿態,駕駛艙操縱桿
位置,溫度,引擎儀表,油料流量,操縱版位置,自動駕駛狀態,等等.
普通時候,飛行數據紀錄器使用每秒紀錄幾次的速度來紀錄.然而有
一些更先進的FDR,如果感應到飛行數據在短時間產生大量的變化,會
因此調整紀錄的頻率,以玆消化大量的數據紀錄.
這些飛機不同位置的感應器將各自紀錄的數據,統一由前艙的飛行
數據紀錄器取得元件 FDAU 收集整合,接著傳送到位在後艙的紀錄
器儲存.最新的數位紀錄器可以紀錄超過1000組不同參數的數據,
並且長度超過25小時.
(紀錄器以及感應器在機上的裝置位置)
黑盒子需要的電力由引擎發動機提供.一般大型廣體客機所使用的
是最常見的交流電 Alternate Current 簡稱AC,來提供
115瓦 400赫茲的電力.當然啦,跟飛機其他的裝置一樣,永遠都有
一個備用的電力提供方式,假設引擎失效無法產生電力,便可以由
後方的auxiliary power unit,簡稱APU的輔助發動機,或是
某些飛機引擎失效,機體下方會自動放下的Ram Air Turbine,
簡稱RAT的一種類似螺旋槳發動機,來提供黑盒子必要的電力.
通常大家對黑盒子有一個錯誤的觀念,就是它彷彿像是華碩品質般
的堅若槃石.solid like a STONE.
其實哪有任何人造的東西是堅無可破的呢??
黑盒子亦然.充其量,設計只是要增加黑盒子的抗壓,抗震,抗爆,
以提升內部,也就是最重要的記憶體之生還性.
(黑盒子內部構造)
儲存最重要資料的抗撞擊生還記憶元件,也就是上面提到的
CSMU,是由三層不同的管狀提供三種不同的保護設計來包圍著.
用於抵抗最極端extreme的撞擊狀況.
最外層的是硬度最強的鋼或是鈦金屬所製造的殼.第二層是隔離
體,加上最內層擋熱裝置,保護CSMU不被大火或是爆炸的熱度給
燒壞了...
(講到這裡,我發現,原來飛機上的
超級 無敵 尊爵 帝寶 頭等艙在這...)
別小看上面簡單的敘述,根據實驗,這些保護裝置可以承受
3,400公斤, 6.5毫秒的撞擊!!
換句話來說,可以承受的撞擊力,同等於讓快達每小時500
公里時數,在45公分內降到零的力道.
(學問很大!!)
另外呢,黑盒子還得抗壓.例如抵抗水深達六公里或是換句潛水
的航話,水深六千米的強大壓力,以及抗海水侵蝕.
還有一個很重要的裝置就是
水底位置發射器Underwater Locator Beacon.
就算在水深4,200米的位置,也可以由超音波的方式,每秒發射
一次訊號,讓裝置有水底音波探測器的搜尋器具定位.
最後呢,就是黑盒子的擺放位置了.通常都放在後貨倉,甚至有的
是機尾的位置.原因呢... 根據統計,大部分的撞擊空難,機尾通
常都是最後遭到撞擊的地方.當然,這只是統計數據啦.
當空難事件發生,黑盒子尋獲後.都將由飛安調查人員小心保護好
送回總部調查.
在美國呢,當然啦,有看空中浩劫的朋友們都知道,是由美國的國家
運輸安全局,也就是簡稱NTSB的機構負責分析.有些情況,通常除非
該國家有先進的分析裝置,否則大部分也是送往美國的NTSB,請該
局幫忙分析,進以釐清空難的真相.
由於科技日新月異,分析黑盒子的數據,從早期的數字資料,轉換成
現在的電腦動畫分析法,透過軟體,可以將大大小小的數據跟資料,
透過電腦動畫,直接將飛機當時的姿態,儀表上的數據,
完整的模擬出來!!對於空難發生的始末,有非常大的幫助.
畢竟對人類理解力來說,圖案的現實比擬,遠方便於文字上的敘述.
然而,雖說科技以十分先進,但是仍然有黑盒子無法被尋獲,甚至就
算尋獲後也已經破壞嚴重到無法擷取內部的資料.
全文完...
感想:
在更新或是更堅固的黑盒子問世之前,其實無論如何,沒有人希望
有空難發生的.希望大家每趟飛行旅行都能平平安安的!
埃...最近又開始鬧花粉症...春天到來便知苦~~~
新家環境很不錯,但是就慘在澳洲人喜歡種花花草草的...
隔壁鄰居前院就種了一堆顏色非常鮮豔的花朵,
有道是百花齊放，爭奇鬥艷，雖說賞心悅目,
但是出門經過時,我的鼻子都在喊warning!!
另外,台灣蘇澳受到颱風豪雨的侵蝕,淹水的新聞上了墨爾本的
報紙...希望災難可以早點遠離...
全站熱搜
留言列表
