黑匣子有什么用？为什么飞机失事之后一定要找到黑匣子？

飞机的结构很复杂，黑匣子仅仅是其中很小很小的一个部件罢了，但是它的效果却是巨大的。如果说飞机平安无事，正常的运作，那么黑匣子就是简单的作为一个记载设备存在于飞机中。一旦飞机出现毛病，乃至严重到坠毁，那么黑匣子就是给我们研讨飞机详细毛病和失事原因的仅有途径了。所以说，黑匣子前期其实是“马后炮”，只要出事之后，才能发挥它应有的功用。现在许多未出事故飞机黑匣子中的数据都被复制出来，当做飞行训练的参阅教程。

那么说了这么多，大家必定很疑惑，什么是黑匣子？黑匣子其实是飞机专用的电子记录设备之一。一般黑匣子会有两个，一个是驾驶舱话音记录器，另一个是飞行数据记录器。飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与黑匣子衔接，所以黑匣子可以记录各种仪器的数据。

黑匣子其实不是黑色的，为什么还叫黑匣子？

尽管我们管这个飞行参数记录器称之为黑匣子，可是其表面并不是黑色，大部分都是红色、橙色等等十分艳丽的色彩，有些黑匣子外壳会贴有反光条，并写有“FLIGHT RECORDER，DO NOT OPEN（飞行记录器，请勿打开）”。这是为了一旦发生空难坠机，我们可以通过艳丽的表面色彩快速找到黑匣子。

想要知道黑匣子的称号由来，咱们就要看看黑匣子的发展。

1954年，人们构想在驾驶座机舱内装设声音记录器，当时飞机内一切的电子仪器都是放置在大小、形状都统一的黑色方盒子里。

1957年美国联邦航空总署规定，但凡重量超过9.09公吨以上的飞机都必须装设这些加强保护的飞行纪录器。

8年后，航空局决定将黑匣子漆成亮红色或橘色，这样在飞机失事的时分，表面夺目的黑匣子就会比较容易被找到。

到了1965年，几乎全世界的每一家航空公司都改用色彩艳丽的飞行纪录器，可是名子仍然是黑匣子。

黑匣子的安装位置

黑匣子通常装置在机尾，具体位置是在后面垂直尾翼的下方。垂直尾翼这边有个辅佐动力单元，黑匣子就安放在旁边。由于科学家通过对多起飞行事故分析，发现飞机的机尾部分不容易损坏，并且这边除了电缆很少有繁琐的仪器，所以黑匣子会装置在这里。假如出现事故，黑匣子能够更高程度的保存下来，取出数据进行事故分析。

黑匣子的重要性

首先，黑匣子是记载飞行数据和驾驶舱通话的设备，它可以记载飞机停止作业前25小时的飞行数据以及30分钟到2小时不等的通讯录音。飞行的数据包含飞行高度、速度、航向、爬高率、下降率、加速状况、耗油量、起落架放收、格林尼治时间、飞机系统作业状况和发动机作业参数等，通讯录音主要是记载机舱内机长、副驾驶和机组人员间的通话信息。

世界上所有的空难发生原因都是经过黑匣子分析出来的，因而它就成了空难事故的见证和“前车之鉴”，可以防止同样事故再次发生，更好地采纳安全措施。黑匣子虽然在平常不起眼，可是却是飞机上一个非常重要的部件，也是飞机出事后唯一重要的部件。

黑匣子在第二次世界大战期间被广泛的应用在军用飞机上。二战之后，黑匣子开始应用到民用航空飞机上。自此黑匣子正式成为了普及的记载设备。接着，咱们来看看黑匣子现已更新换代成什么样了。

黑匣子出现之前

1939年，法国航空工程师弗朗西斯·于斯诺和保罗·博杜安发明了一种记载设备，能够把飞机飞行时的速度、高度等几项最重要的信息用相似摄影的原理记载在88毫米胶卷上。降落后拿出胶卷，就能复原出飞行时的状况了。可是胶片是一次性运用的，成本十分高，而且这种设备只适用于顺利降落的飞机，假如飞机掉落就会破坏胶片，所以这种记载方法仅仅用在新型号飞机的试飞上。

第一代黑匣子

二战期间，英国工程师改进了飞行参数记载设备，用钢针在铜箔上刻下各种参数的变化曲线。这样哪怕飞机着火、坠毁，也能找回当时的数据。不过铜箔比较重，记载的数据量也非常有限，价钱不菲，所以只用在了军用飞机上。这就是第一代的黑匣子，它仅能记载航向、高度、空速、垂直过载和时间等5个飞行参数。

第二代黑匣子

1956年，首个用于民航客机的飞行数据记载设备在澳大利亚诞生。它的发明者戴维·瓦伦博士在研究航空燃油的同时发明了第二代的改进型黑匣子。新版黑匣子的作业原理类似于一般磁带机，但在磁带机外面加装了具有抗冲击、耐火烧等才能的保护壳。第二代黑匣子一般能够记载几十个参数，并一起呈现了座舱音频记载器。

第三代黑匣子

第三代黑匣子出现于上世纪90时代。随着微电子技术的日新月异，黑匣子开始采用半导体存储器记载数据。第三代黑匣子记载参数一般在几百个，功能已从飞行事故查询，逐步延伸到日常飞行员监控、飞机故障诊断与维护。

现代黑匣子

新一代黑匣子可以记载视频信息，记载的参数数量也多达几千个，而且可以经过卫星等数据链定时传输黑匣子的重要数据。但由于通讯带宽和信号盲点以及气候环境等影响，数据实时传输方法无法彻底替代传统黑匣子的效果。此外，新式抛放式黑匣子也已经出现，它可以在飞机坠毁时主动与机体分离，并具有水上漂浮和无线电、卫星定位功能。

随着人们对航空飞行使用需求的不断提高，不管是军用飞机还是民航飞机，黑匣子这个设备的更新换代也十分频频。短短的60余年时间中已经更新了四、五代的黑匣子。前期的黑匣子只能记载5个参数，误差很大，现在的黑匣子能够记载2小时的CVR声响和25小时的FDR飞行数据，已经明显的提高了空难和事故分析的精准度。

另外，美国运输安全委员会还推荐在飞机上安装第三个黑匣子：除了记录飞行参数和驾驶舱声音外，通过一个摄像头，把驾驶舱内的实时画面记录下来，以便更好地分析事故原因。

发展仍在继续：“云”匣子是未来

当然，黑匣子的发展仍然在持续中，并且黑匣子也接受了新的使命。黑匣子现在许多技术的使用仍是延续上个世纪的理念，列如脱离飞机进入水中之后发射超声波脉冲信号，并且信号电池的寿命十分短。马航MH370航班和2009年法国航空的两次空难，让我们发现了在寻觅黑匣子方面的不足，尤其是空难之后黑匣子掉入海中，寻找更是困难。所以现在呼声最高的是让黑匣子参加“云”端，让数据可以实时传输出来，这样往后的空难和事故的分析会更加简单，也不需要再为了寻觅黑匣子而烦恼。

尽管想象是很好的，但是现在施行“云”匣子这个概念依然有非常大的阻力。在技术层面上，现在肯定可以完成黑匣子数据传输到“云”端，不过还要考虑的问题是将通话上传之后，会不会泄露个人隐私。还有，现在全球每天有9.3万架次航班在飞行，这么多数据的上传和存储，成本太高了。

假如一架飞机不幸发生了一起空难，飞机坠毁了，这时肯定是需要分析飞机失事的具体原因，就需要找到黑匣子，然后解读里面的数据和录音。但是怎么才能找到黑匣子呢？

黑匣子在陆地上：相对找回困难较小

一旦飞机遭遇空难，空难的地点在陆地上，搜救队可以根据飞机坠落的具体位置搜寻黑匣子。由于黑匣子不能够发送无线电信号，所以在陆地上的找回工作主要是靠搜救队人力搜索。黑匣子的外表色彩比较鲜艳，搜救队可以根据这个特征在搜索黑匣子，这就是陆地上找回黑匣子的唯一方法了。

在陆地搜索黑匣子，有的时候坠机的地点在山区中，因为交通和人员进入比较麻烦，需要启用搜索直升机等等机械单位的帮助，所以找回的工作会比较困难。

黑匣子在水中（主要是海里）：相对找回困难较大

最复杂的，就是飞机空难在水中发生，这对于找回黑匣子来说，是非常困难的事情。当然，水中发生的空难大部分情况下都是在海里。海水看似很平静，但是海平面以下会有很多的暗流和洋流，也就是海水其实也是不断运动的。

当飞机发生空难之后，黑匣子外部加装的水下信标只要一碰到水，水会使其线路发生短路，蜂鸣器将会发出37.5kHz频率的超声波脉冲，可以自动持续30天。这种响声即使是在水下，距它8公里的地方也清晰可辨。30天后电池耗尽，信号也就跟着消失了。

但是由于海洋深不见底，很多地方的地势高低不定，很有可能会落入非常深的海沟中，或者被海水中的洋流和暗流冲到其它地方，这样就会加大搜索黑匣子的难度，所以至今马航MH370航班的黑匣子还未找到。还有，马航MH370的坠落地点不定，在海中只能够使用声纳系统、探测仪、并且在一定区域内进行探测，搜索完一个区域再换下一个区域，工作量太大了。

当然，还有另一种可能性，就是飞机在坠地之前发生严重的爆炸，造成黑匣子损坏，这样就没有可能再找回黑匣子了。

     一般飞机上的黑匣子有两个。

       一是FDR，飞行数据记录仪。它能将飞机的高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、速度、起落架放收、还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行数据记录下来。早期的记录器只能记录20多种数据，现在记录的数据已可达到60种以上。其中有16种是重要的必录数据。参数数量从最初的五个逐步发展到几百个甚至上千个。电子记录仪使用堆叠排列的内存芯片，所以它们没有任何的可移动装置，这样也就减少了日常的维护工作和事故发生过程中突然中断的几率。通过专用数据回放软件，可用黑匣子数据直观真实地再现飞机飞行过程，自动分析飞机可能存在的故障隐患和人员 *** 作异常，预防故障或事故发生，极大地提高了航空飞行安全水平。

     第二个是CVR，座舱语音记录仪。它实际上是一个无线电能通话记录器，记录飞机上的各种通话，记录仪上的四条音轨，分别记录飞行员与地面指挥机构的通话，正、副驾驶员之间的对话、机长、乘务员与乘客之间的对话、威胁、爆炸、发动机声音异常以及驾驶舱内的声音。可将飞机停止工作或失事坠毁前的参数和驾驶舱内的声音保留20多个小时。它的工作原理类似普通磁带录音机，磁带周而复始运行不停地洗旧录新，总是录留下最后半小时的各种声音。一次飞行通常要经历8个阶段（起飞、初始爬升、爬升、巡航、下降、开始进场、最后进场、着陆），每一阶段的情况，都逃不过黑匣子的“耳朵”。

     为了承受飞机坠毁时的猛烈撞击和高温烈焰，黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击保护材料。而且为了尽可能的安全，黑匣子通常安装在飞机尾部最安全的部位，也就是失事时最不易损坏的部位，在飞机坠毁时，黑匣子在1100℃的火焰中能经受30分钟的烧烤，能承受2吨重的物体挤压5分钟，能够在汽油、机油、油精、电池、酸液、海水中浸泡几个月，总之，它能在许多恶劣的条件安然无恙。就算这样的保护，仍然在有些空难中黑匣子遭到了损坏，所以国际航空机构又规定了更加严格的标准，而且记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪，类似于计算机里的存储芯片。

     在大多数的空难中，可以保存下来的装置是飞行数据记录仪和座舱声音记录仪的坠毁生存记录单元（CSMU）。

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