祈福MH370 揭開“黑匣子”供電之謎

    什么是黑匣子？

    “黑匣子”學名為航空飛行記錄器，是飛機專用的電子記錄設備之一。最初是墨爾本的一位工程師于1958年發明，先是應用于軍用飛機，隨后民航飛機也逐漸開始使用。航空飛行記錄器最開始是放置在大小、形狀統一的黑色方盒中，因此得了個俗名——黑匣子。

    根據歐洲的標準,黑匣子必須能夠抵受2.25噸的撞擊力,在1100℃高溫下10小時仍不會受損。要符合以上的標準.黑匣子通常是用鐵金屬和一些高性能的耐熱材料做成。具有極強的抗火、耐壓、耐沖擊振動、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干擾等能力，即便飛機已完全損壞黑匣子里的記錄數據也能完好保存。黑匣子并非是黑的，而是常呈橙紅色,主要是為了顏色醒目,便于尋找.外觀為長方體，外殼堅實,約等于四、五塊磚頭壘在一起一般大。當飛機失事時，黑匣子上有定位信標,相當于無線電發射機,在事故后可以自動發射出特定頻率，以便搜尋者溯波尋找。

    黑匣子為什么要用飛機的電池供電,而不是自帶電池供電?

    黑匣子實質上是一臺收發信機。在飛機飛行過程中，它能將機內傳感器所收集到的各種信息及時接收下來，并自動轉換成相應的數字信號連續進行記錄；當飛機失事時，依靠黑匣子的緊急定位發射機自動向四面八方發射出特定頻率（例如37．5千赫），類似心跳般有規律的無線電信號，“宣告”自己所處的方位，以便搜尋者溯波尋找。因為匣內電池容量有限，定位發信機通常只能連續工作個把月。所以黑匣子在正常情況下使用飛機的外接電源，所需的直流電由飛機的發電系統供給。這種發電機是交直流變換機，將發出的交流電直接由直流電機變換成直流電。而一旦發電機出故障時，立即自動切換成由蓄電池供電，提供所需的電壓。

    客機、軍用飛機上一般都會安裝兩種黑匣子。一種稱為飛機數據記錄器，英文簡稱FDR，專門用來記錄飛行中的各種數據，例如飛行時間、速度，發動機的轉速、溫度等，可累計記錄25小時。起飛前，黑匣子都會打開，飛行時的種種數據都逃不過它的“耳朵”。

    另一種黑匣子則稱為飛行員語言記錄器，英文簡稱(CVR)。這種記錄器更像錄音機，可以通過安放在駕駛艙及座艙內的揚聲器，錄下飛行員、座艙內乘客、乘務人員的講話聲。

    飛行員語言記錄器的記錄時間為30分鐘，在整個飛行過程中，它不斷循環，一旦記錄時間超過30分鐘后，會重新開始錄音。因此這個黑匣子記錄時間雖短，但儲存的卻是空難30分鐘前機內的最重要信息。

    所以，總結來看，一旦出現空難，整個事故過程中的飛行參數、人為原因等都逃不過黑匣子的“監控”，幾乎所有信息都能從黑匣子中找到，人們便可知道飛機失事的原因。

    解謎的鑰匙？

    有專家猜測，此次馬航MH370航班有可能墜入大海。各國搜救隊也已在事發海域展開搜尋，但至今未有結果。在這里，有人提出，“飛機上的黑匣子不都有定位系統嗎，為什么定位還這么難？”

    對于這個問題，我們需要明確一點。黑匣子為了便于搜尋，具有水下信標(UBL)以發射信號，但發射的只是固定頻率信號，即類似心跳電波般有規律的無線電信號；飛機上才具有全球定位系統，并與飛機電路相連，一旦飛機爆炸解體，相應的全球定位系統也就不存在了。

    機上黑匣子在遇水后，水下信標將被激活，每秒可發出一次頻率為37.5KHz的水聲脈沖信號，并持續30天。當客機爆炸解體，沉入海中后，黑匣子是機上唯一還可以發出信號的部件。因此，大部分海上空難搜尋工作都是通過尋找飛機殘骸或定位黑匣子，縮小搜救范圍。

    黑匣子的發射信號覆蓋的范圍約為200—300公里，但船載聲納對水聲信號的探測距離僅為數公里，而且航速還不能太高。因此，即便是想搜尋黑匣子，如果沒有將事發地點進一步縮窄，也還是只能如同大海撈針般一點點拉網式搜索。

    其次，黑匣子的水聲信標工作頻率為37.5KHz，一般軍艦上的側掃聲納工作頻率則為10KHz以下。側掃聲納能對海底物體進行成像，但頻率的不匹配也使得側掃聲納的搜尋速度進一步減慢。

    這種種局限都導致了黑匣子發射的信號難以在茫茫大海中被及時捕獲。因此，大家不要認為飛機迫降在海上是一件好事。其一是海上迫降對飛行員的心理素質及技術要求極高，飛機迫降海上的成功事例幾乎沒有。其二是飛機殘骸會被海水沖散，機上黑匣子埋入深海，加大后續的搜救及事故調查難度。例如2009年6月發生的法航空難，該客機在大西洋失蹤，殘骸及黑匣子沉入深海，直到2011年才被打撈出海。<