祈福MH370 揭開(kāi)“黑匣子”供電之謎

    什么是黑匣子？

    “黑匣子”學(xué)名為航空飛行記錄器，是飛機(jī)專(zhuān)用的電子記錄設(shè)備之一。最初是墨爾本的一位工程師于1958年發(fā)明，先是應(yīng)用于軍用飛機(jī)，隨后民航飛機(jī)也逐漸開(kāi)始使用。航空飛行記錄器最開(kāi)始是放置在大小、形狀統(tǒng)一的黑色方盒中，因此得了個(gè)俗名——黑匣子。

    根據(jù)歐洲的標(biāo)準(zhǔn),黑匣子必須能夠抵受2.25噸的撞擊力,在1100℃高溫下10小時(shí)仍不會(huì)受損。要符合以上的標(biāo)準(zhǔn).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(qiáng)的抗火、耐壓、耐沖擊振動(dòng)、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干擾等能力，即便飛機(jī)已完全損壞黑匣子里的記錄數(shù)據(jù)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(zhǎng)方體，外殼堅(jiān)實(shí),約等于四、五塊磚頭壘在一起一般大。當(dāng)飛機(jī)失事時(shí)，黑匣子上有定位信標(biāo),相當(dāng)于無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機(jī),在事故后可以自動(dòng)發(fā)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(jī)的電池供電,而不是自帶電池供電?

    黑匣子實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)收發(fā)信機(jī)。在飛機(jī)飛行過(guò)程中，它能將機(jī)內(nèi)傳感器所收集到的各種信息及時(shí)接收下來(lái)，并自動(dòng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)連續(xù)進(jìn)行記錄；當(dāng)飛機(jī)失事時(shí)，依靠黑匣子的緊急定位發(fā)射機(jī)自動(dòng)向四面八方發(fā)射出特定頻率（例如37．5千赫），類(lèi)似心跳般有規(guī)律的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，“宣告”自己所處的方位，以便搜尋者溯波尋找。因?yàn)橄粌?nèi)電池容量有限，定位發(fā)信機(jī)通常只能連續(xù)工作個(gè)把月。所以黑匣子在正常情況下使用飛機(jī)的外接電源，所需的直流電由飛機(jī)的發(fā)電系統(tǒng)供給。這種發(fā)電機(jī)是交直流變換機(jī)，將發(fā)出的交流電直接由直流電機(jī)變換成直流電。而一旦發(fā)電機(jī)出故障時(shí)，立即自動(dòng)切換成由蓄電池供電，提供所需的電壓。

    客機(jī)、軍用飛機(jī)上一般都會(huì)安裝兩種黑匣子。一種稱(chēng)為飛機(jī)數(shù)據(jù)記錄器，英文簡(jiǎn)稱(chēng)FDR，專(zhuān)門(mén)用來(lái)記錄飛行中的各種數(shù)據(jù)，例如飛行時(shí)間、速度，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度等，可累計(jì)記錄25小時(shí)。起飛前，黑匣子都會(huì)打開(kāi)，飛行時(shí)的種種數(shù)據(jù)都逃不過(guò)它的“耳朵”。

    另一種黑匣子則稱(chēng)為飛行員語(yǔ)言記錄器，英文簡(jiǎn)稱(chēng)(CVR)。這種記錄器更像錄音機(jī)，可以通過(guò)安放在駕駛艙及座艙內(nèi)的揚(yáng)聲器，錄下飛行員、座艙內(nèi)乘客、乘務(wù)人員的講話(huà)聲。

    飛行員語(yǔ)言記錄器的記錄時(shí)間為30分鐘，在整個(gè)飛行過(guò)程中，它不斷循環(huán)，一旦記錄時(shí)間超過(guò)30分鐘后，會(huì)重新開(kāi)始錄音。因此這個(gè)黑匣子記錄時(shí)間雖短，但儲(chǔ)存的卻是空難30分鐘前機(jī)內(nèi)的最重要信息。

    所以，總結(jié)來(lái)看，一旦出現(xiàn)空難，整個(gè)事故過(guò)程中的飛行參數(shù)、人為原因等都逃不過(guò)黑匣子的“監(jiān)控”，幾乎所有信息都能從黑匣子中找到，人們便可知道飛機(jī)失事的原因。

    解謎的鑰匙？

    有專(zhuān)家猜測(cè)，此次馬航MH370航班有可能墜入大海。各國(guó)搜救隊(duì)也已在事發(fā)海域展開(kāi)搜尋，但至今未有結(jié)果。在這里，有人提出，“飛機(jī)上的黑匣子不都有定位系統(tǒng)嗎，為什么定位還這么難？”

    對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們需要明確一點(diǎn)。黑匣子為了便于搜尋，具有水下信標(biāo)(UBL)以發(fā)射信號(hào)，但發(fā)射的只是固定頻率信號(hào)，即類(lèi)似心跳電波般有規(guī)律的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)；飛機(jī)上才具有全球定位系統(tǒng)，并與飛機(jī)電路相連，一旦飛機(jī)爆炸解體，相應(yīng)的全球定位系統(tǒng)也就不存在了。

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

    黑匣子的發(fā)射信號(hào)覆蓋的范圍約為200—300公里，但船載聲納對(duì)水聲信號(hào)的探測(cè)距離僅為數(shù)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(méi)有將事發(fā)地點(diǎn)進(jìn)一步縮窄，也還是只能如同大海撈針般一點(diǎn)點(diǎn)拉網(wǎng)式搜索。

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

    這種種局限都導(dǎo)致了黑匣子發(fā)射的信號(hào)難以在茫茫大海中被及時(shí)捕獲。因此，大家不要認(rèn)為飛機(jī)迫降在海上是一件好事。其一是海上迫降對(duì)飛行員的心理素質(zhì)及技術(shù)要求極高，飛機(jī)迫降海上的成功事例幾乎沒(méi)有。其二是飛機(jī)殘骸會(huì)被海水沖散，機(jī)上黑匣子埋入深海，加大后續(xù)的搜救及事故調(diào)查難度。例如2009年6月發(fā)生的法航空難，該客機(jī)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。<