人類歷史上曾發(fā)生過無數(shù)次的空難事故，遠(yuǎn)到民國詩人徐志摩搭乘郵政飛機(jī)罹難，近到不久前埃航墜機(jī)事故。如何探知飛機(jī)在高空中發(fā)生了怎樣的意外？是機(jī)械故障、天氣因素還是人為？黑匣子成了破解所有謎團(tuán)的有力證據(jù)。

但是，你真的了解它嗎？

誰說黑匣子就是黑色的？

不知道有多少人著了黑匣子名字的道，認(rèn)為它是黑色的？但其實，一經(jīng)推斷就會發(fā)現(xiàn)，這個結(jié)論并不靠譜！要是它真是黑色的，空難事故發(fā)生后，黑匣子掉進(jìn)海里或者被大火燒焦，就算搜尋人員有火眼金睛也找不到啊。

事實上，為了方便尋找，黑匣子外觀通常被設(shè)計成醒目的橘紅色。而它之所有被人叫做黑匣子，有故作神秘之嫌，也有最初的飛行儀器都被放置在大小、形狀都統(tǒng)一的黑色方盒的原因。

不僅如此，黑匣子也并不是大部分人們認(rèn)為的一個，而是兩個：駕駛艙話音記錄器（簡稱CVR）和飛行數(shù)據(jù)記錄器（簡稱FDR）。

它們從飛機(jī)正式起飛后就開始工作，通過飛機(jī)各機(jī)械部位和電子儀器儀表彼此間的傳感器，把飛機(jī)失事前半個小時的語音對話和兩個小時的飛行高度、航向、爬升率、耗油量等飛行參數(shù)都記錄下來。等到需要獲取空難原因時，只需要用特定儀器把黑匣子內(nèi)的數(shù)據(jù)解讀出來即可。這些事故數(shù)據(jù)，對事故分析和后來的飛機(jī)實驗都大有幫助。

但問題來了，飛機(jī)失事后常常面臨著激烈的撞擊和猛烈的大火，作為關(guān)鍵性證據(jù)的黑匣子扛揍嗎？

設(shè)計師早就想到了這點(diǎn)！黑匣子不僅用很厚的鋼板和許多絕熱防沖擊抗壓的保護(hù)材料制作外殼，還特意將其安裝在飛機(jī)尾部最安全的位置。此外，它內(nèi)部的記錄介質(zhì)，也從磁帶式改進(jìn)成了能承受更大沖擊的靜態(tài)儲存記錄儀，類似于計算機(jī)里的存儲芯片，防止其在空難中遭到損壞。

說了這么多，它的承受能力有多夸張？以美國民航局規(guī)定為例：黑匣子必須能忍受在1090℃的火焰中燃燒30分鐘，并能承受3公尺重達(dá)230公斤的鐵塊擊中，相當(dāng)于100G的重力撞擊達(dá)11秒；由于地球表面大部分是由水所覆蓋，因此它還必須能承受2萬英尺的水壓；除此之外，為了防止記錄器內(nèi)磁性記憶遭到電流或磁場破壞，飛行記錄器也要具備抗外界電流、磁場的防護(hù)能力……

如今，黑匣子不僅應(yīng)用于飛機(jī)，火車、汽車、船只上也有了它的身影。

第一個發(fā)明黑匣子的人，成功打臉澳洲航空界

通過一個小機(jī)器，就能成功解鎖上萬米高空中發(fā)生的事故，不得不讓人佩服發(fā)明者的奇思妙想。然而，很多人都想不到，黑匣子最初被設(shè)計出來時，竟然遭到了澳洲航空界的冷遇。

事情大概是這樣的：一個名叫沃倫的澳大利亞男孩，9歲時父親在一場空難中去世，而父親生前送給他最后的禮物就是一部收音機(jī)。此后，沃倫最大的愛好就是用父親送的收音機(jī)收聽節(jié)目，這培養(yǎng)了他對電子設(shè)備的濃厚興趣。

1953年時，世界上第一架噴氣式民航客機(jī)“彗星”發(fā)生墜機(jī)事故。當(dāng)時正在墨爾本航空研究實驗室工作的沃倫參與調(diào)查事故原因，他由此萌生了制造一種飛行記錄設(shè)備的想法。 終于在3年后，他與同事研制出了可以保持4個小時語音和飛行數(shù)據(jù)資料的“黑匣子”雛形！

但當(dāng)時的澳洲皇家空軍認(rèn)為，這玩意兒并沒有啥用。此處不留爺，自有留爺處！沃倫干脆將目光投向了海外。1958年，一個慧眼識珠的英國航空官員，資助了沃倫在英國生產(chǎn)“黑匣子”。隨后，沃倫率團(tuán)隊又研制出了新的黑匣子模型，他們把飛航記錄器放進(jìn)一個防震防火的盒子里，并開始在全世界發(fā)售。

這下可打了澳大利亞航空界的臉了。1960年昆士蘭再次發(fā)生空難后，澳大利亞成了世界上第一個強(qiáng)制要求所有民用和軍用飛機(jī)上都要安裝黑匣子的國家。之后的半個多世紀(jì)里，黑匣子在全球航空業(yè)得到了普遍運(yùn)用……

但隨著人們對飛行安全的要求越來越迫切以及飛機(jī)制造業(yè)的不斷進(jìn)步，黑匣子也面臨著不斷的自我革新：

1.第一代黑匣子

它誕生于上世紀(jì)50年代初，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)。

2.第二代黑匣子

它出現(xiàn)于上世紀(jì)50年代末，其工作原理類似于普通磁帶機(jī)，但在磁帶機(jī)外面加裝了具有抗沖擊、耐火燒等能力的保護(hù)外殼。第二代黑匣子一般可以記錄幾十個參數(shù)，并同時出現(xiàn)了座艙音頻記錄器。

3.第三代黑匣子

它出現(xiàn)于上世紀(jì)90年代。隨著微電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，黑匣子開始采用半導(dǎo)體存儲器記錄數(shù)據(jù)，第三代黑匣子記錄參數(shù)一般在幾百個，功能已從飛行事故調(diào)查，逐漸延伸到日常飛行員監(jiān)控、飛機(jī)故障診斷與維護(hù)。

4.新一代黑匣子

新一代黑匣子可以記錄視頻信息，記錄的參數(shù)數(shù)量也多達(dá)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)。此外，新型拋放式黑匣子也已經(jīng)出現(xiàn)，它能夠在飛機(jī)墜毀時自動與機(jī)體分離，并具備水上漂浮和無線電、衛(wèi)星定位功能。是不是很高大上？

黑匣子那么牛掰，出事后為啥那么難找？

每一次空難發(fā)生后，搜尋工作人員費(fèi)勁千辛萬苦才能找到黑匣子，幾乎成了每個人對空難事故后的固定印象。實際上，無論黑匣子設(shè)計得有多么完美，仍然無法抵擋各種極端情況的出現(xiàn)。很多人往往誤以為，找不到黑匣子的原因是工作人員不作為。但實際上，在嚴(yán)峻的客觀條件面前，人力甚至是機(jī)械都可能無能為力。

1.電源有限

當(dāng)前尋找陸地墜毀飛機(jī)的黑匣子，主要依靠人工目視。但如果是在水下，確定其定位就只能靠水下定位信標(biāo)了。

這是一個牢固安裝在黑匣子外部、由電池供電的水下超聲波脈沖發(fā)生器。一旦黑匣子入水，信標(biāo)上的水敏開關(guān)啟動信標(biāo)工作，通過信標(biāo)的金屬外殼把頻率為37.5kHz的超聲波信號發(fā)射到周圍水域。但其內(nèi)置的電池只能持續(xù)工作30天左右，之后就會逐漸耗盡，超聲波信號將越來越微弱直至停止工作，工作人員就只能“摸黑”打撈了。

2.落水后的狀態(tài)不可預(yù)料

黑匣子的定位信標(biāo)能在6096米的深度內(nèi)發(fā)出超聲波，但海水的狀態(tài)、周圍的船只、海洋動物、石油管道以及其他因素造成的噪音都會影響信標(biāo)的被探測范圍。并且，如果黑匣子還在機(jī)艙內(nèi)，工作人員就還需要對海下的飛機(jī)殘骸進(jìn)行破拆。最糟糕的是，它可能還被海底淤泥深埋……

3.海況復(fù)雜

如果黑匣子沉入淺海，還可直接由潛水員進(jìn)行打撈，但如果沉入了深海，情況就不妙了！深海的地勢如同陸地，有山脈、溝壑、峽谷，在這種海況條件下，去搜尋只有四五塊磚頭壘在一起大小的立方體，無疑于大海撈針。

查看高清圖譜請戳：關(guān)系圖譜|全歷史

即使最后破除萬難，終于打撈到了黑匣子，數(shù)據(jù)分析的時間也會成為壓垮遇難者家屬們的最后一根稻草。

正常情況下，黑匣子被打撈上岸進(jìn)行清洗、烘干后，用專業(yè)的軟件提取里面的數(shù)據(jù)信息，往往需要幾個星期或一個月左右的時間。但如果黑匣子受損嚴(yán)重，需要通過數(shù)據(jù)分析得出最終結(jié)果的時間，甚至?xí)L達(dá)2年！

因為難以攻克打撈和解讀黑匣子上的技術(shù)性難題，許多空難事故都成了懸案，不少遇難者家屬苦苦等待的事故原因也成了未知的謎題。雖然即將面世的新款黑匣子功能進(jìn)行了全新的升級，但估計沒人希望看到它展現(xiàn)強(qiáng)大能力的那一天吧……

關(guān)注“全歷史”

在這里

文明脈絡(luò)隨心玩轉(zhuǎn)，關(guān)系圖譜任你來盤

世有萬象，史有千面