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(fā)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(tǒng)一的黑色方盒中，因此得了個俗名——黑匣子。

    根據(jù)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(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(fā)射機,在事故后可以自動發(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的電池供電,而不是自帶電池供電?

    黑匣子實質(zhì)上是一臺收發(fā)信機。在飛機飛行過程中，它能將機內(nèi)傳感器所收集到的各種信息及時接收下來，并自動轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字信號連續(xù)進行記錄；當飛機失事時，依靠黑匣子的緊急定位發(fā)射機自動向四面八方發(fā)射出特定頻率（例如37．5千赫），類似心跳般有規(guī)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(nèi)電池容量有限，定位發(fā)信機通常只能連續(xù)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(fā)電系統(tǒng)供給。這種發(fā)電機是交直流變換機，將發(fā)出的交流電直接由直流電機變換成直流電。而一旦發(fā)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(shù)據(jù)記錄器，英文簡稱FDR，專門用來記錄飛行中的各種數(shù)據(jù)，例如飛行時間、速度，發(fā)動機的轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(nèi)的揚聲器，錄下飛行員、座艙內(nèi)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(huán)，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(nèi)的最重要信息。

    所以，總結來看，一旦出現(xiàn)空難，整個事故過程中的飛行參數(shù)、人為原因等都逃不過黑匣子的“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(fā)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(tǒng)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(fā)射信號，但發(fā)射的只是固定頻率信號，即類似心跳電波般有規(guī)律的無線電信號；飛機上才具有全球定位系統(tǒng)，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(tǒng)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(fā)出一次頻率為37.5KHz的水聲脈沖信號，并持續(xù)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(fā)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(fā)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(shù)公里，而且航速還不能太高。因此，即便是想搜尋黑匣子，如果沒有將事發(fā)地點進一步縮窄，也還是只能如同大海撈針般一點點拉網(wǎng)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(cè)掃聲納工作頻率則為10KHz以下。側(cè)掃聲納能對海底物體進行成像，但頻率的不匹配也使得側(cè)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(fā)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(zhì)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(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。<