飛機上的黑匣子是什麼功能應用儲存方法
導語：所謂“黑匣子”，就是安裝在飛機上的飛行記錄器，那麼具體是什麼東西?本文為大家推薦相關文章，歡迎閱讀。
飛機上的黑匣子是什麼功能應用儲存方法
飛機黑匣子簡介
“黑匣子”(英文：black box)，是飛機專用的電子記錄裝置之一。黑匣子有兩個，為駕駛艙話音記錄器(Cockpit Voice Recorder)和飛行資料記錄器(Flight Data Recorder)。飛機各機械部位和電子儀器儀表都裝有感測器與之相連。它能把飛機停止工作或失事墜毀前半小時的語音對話和兩小時的飛行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情況、耗油量、起落架放收、格林尼治時間，還有飛機系統工作狀況和發動機工作引數等飛行引數都記錄下來，需要時把所記錄的內容解碼，供飛行實驗、事故分析之用。
黑匣子的外殼具有很厚的鋼板和許多層絕熱防衝擊抗壓保護材料，通常安裝在飛機尾部最安全的部位。記錄介質也從磁帶式改進成為能承受更大沖擊的靜態儲存記錄儀，類似於計算機裡的儲存晶片，防止黑匣子在空難中遭到損壞。
功能應用
按照黑匣子的用途，它被形象地稱為“法官”、“教官”和“醫生”。所謂法官，是基於飛行事故調查的用途，事故發生後透過找回黑匣子，對資料譯碼分析，可以判定事故真正原因，避免同類事故再次發生;所謂教官，是指在飛行員監控方面的功能，透過日常分析黑匣子的資料，糾正飛行員不良駕駛習慣，預防事故發生;所謂醫生，則是在飛機故障診斷與維護方面的作用，透過對黑匣子資料進行日常分析，監控、預測飛機主要部件的健康狀態，排查故障隱患，防止故障發展為事故。
為了事故調查時獲取客觀、全面的資訊，黑匣子記錄資料的種類和數量不斷增加。資料種類從最初的飛行、音訊資料，拓展到了影片和資料鏈資料;引數數量從最初的五個逐步發展到幾百個甚至上千個。飛行資料一般包括飛機和發動機執行狀態、飛行員操縱情況、飛機外部資訊等;音訊資料一般包括正、副駕駛員的通話、飛機與地面的通話、機組之間的通話以及駕駛艙環境聲音等;影片資料一般包括駕駛艙儀表顯示、飛行員動作、飛機前方視景、起落架收放狀態等。透過專用資料回放軟體，可用黑匣子資料直觀真實地再現飛機飛行過程，自動分析飛機可能存在的故障隱患和人員操作異常，預防故障或事故發生，極大地提高了航空飛行安全水平。
儲存方法
在大多數的空難中，可以儲存下來的裝置是飛行資料記錄儀和座艙聲音記錄儀的墜毀生存記錄單元(CSMU)。通常的，記錄儀底盤和內部裝置的其它部分都被撕裂了。CSMU是緊固在記錄儀的平臺部分的一個巨大的圓柱體。這種裝置能夠承受很高的壓力，非常大的撞擊和成噸的壓力。在老式的磁帶記錄儀中，CSMU安放在一個長方形的匣子中。
電子黑匣子的CSMU使用三層材料將儲存數字資訊的記憶體片隔離和儲存起來。下面我們來討論一下，先來從內到外看一下保護記憶體的材料。
鋁殼，環繞記憶體卡有一鋁薄層。高溫絕緣體，1英寸(2.54cm)的幹石英材料提供高溫保護。其保護記憶體片防止事故後的火災。不鏽鋼外殼，高溫絕緣體安放在0.25英寸(0.64cm)厚的不鏽鋼外殼中，通常用鈦合金製成。
為了確保黑匣子的質量和生存能力，製造廠商對CSMU進行了徹底的測試。記住，在空難中只有CSMU可以生存下來――如果事故調查員能夠得到它，就可以獲得他們所希望得到的資訊。為了測試CSMU，工程師們將資料儲存於CSMU的'記憶體中。L-3通訊公司使用隨機模型將資料儲存於每一塊記憶體片中。這一模型可以由讀出器讀出以確定在墜毀後的衝擊，火災和壓力下資料是否被損壞。
搜尋裝置
美國海軍網站介紹，TPL-25型拖曳聲波定位儀由水下拖曳部分、線纜和控制檯等部分組成。其水下拖曳部分的長度為30英寸(約76釐米)，直徑為35英寸(約89釐米)，重量為70磅(約32公斤)。
顧名思義，其水下拖曳部分會被船隻拖著在海上緩慢行進，速度通常是1到5節(1節約合每秒0.5米)，儀器本身可以“收聽”黑匣子發出的聲波訊號。聲波定位儀的“聽力”高度敏感，最深可以“聽到”黑匣子在水下兩萬英尺(約合6096米)發出的訊號。
當定位儀“收聽”到黑匣子訊號，訊號會出現在控制檯中的示波器或可以對訊號進行處理的計算機上。控制人員將對訊號最強點的位置進行記錄，再進行反覆多次測量後透過“三角定位”來確定黑匣子的位置。黑匣子通常每秒鐘以37.5kHz的頻率發出訊號，而聲波定位儀可以探測從3.5kHz到50kHz頻段的各種訊號。
2009年，美方曾將拖曳聲波定位儀借給法國使用，搜尋失事法航447航班的黑匣子。
美太平洋艦隊2014年3月23日已將可探測黑匣子訊號的拖曳聲波定位儀運往美軍正參與搜尋馬航失聯客機的地區，這套儀器的系統型號為TPL-25，可探測到水下超過6000米深度的訊號源。
飛機上的黑匣子到底是幹什麼用的。主要功能是什麼
“黑匣子”是飛機專用的電子記錄裝置之一，其真名叫航空飛行記錄器。裡面裝有飛行資料記錄器和艙聲錄音器，飛機各機械部位和電子儀器儀表都裝有感測器與之相連，這好比人體各部位的神經與大腦相通一樣。它能把飛機停止工作或失事墜毀前半小時的有關技術引數和駕駛艙內的聲音記錄下來，需要時把所記錄的引數重新放出來，供飛行實驗、事故分析之用。黑匣子具有極強的抗火、耐壓、耐衝擊振動、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裡的記錄資料也能完好儲存。世界上所有的空難原因都是透過黑匣子找出來的，因此它就成了事故的見證，也成了“前車之鑑”，避免同樣事故發生，更好地採取安全措施。 目前，大多數的客機、軍用飛機上安裝的黑匣子有兩種。 一是稱為飛機資料記錄器（FDR）的黑匣子，專門記錄飛行中的各種資料，如飛行的時間、速度、高度、飛機舵面的偏度、發動機的轉速、溫度等，共有30多種資料，並可累計記錄25小時。起飛前，只要開啟黑匣子的開關，飛行時上述的種種資料都將收入黑匣子內。一旦出現空難，整個事故過程中的飛行引數就能從黑匣子中找到，人們便可知道飛機失事的原因。 另一種稱為飛行員語言記錄器的黑匣子（CVR），就像錄音機一樣，它透過安放在駕駛艙及座艙內的揚聲器，錄下飛行員與飛行員之間以及座艙內乘客、劫機者與空中小姐的講話聲，它記錄的時間為30分鐘，超過30分鐘又會重新開始錄音。因此這個黑匣子內錄存的是空難30分鐘前機內的重要資訊。 隨著科技的迅速發展，黑匣子也在不斷更新換代。20世紀60年代問世的黑匣子（FDR）只能記錄5個引數，誤差較大。70年代開始使用數字記錄磁帶，能記下100多種引數，儲存最後25小時的飛行資料。90年代後出現了積體電路存貯器，像電腦中的記憶體條那樣，可記錄2小時的CVR聲音和25小時的FDR飛行資料，大大提高了空難分析的準確度。每架飛機上，黑匣子通常有兩個，它們的學名分別叫“飛行資料記錄儀”和“機艙話音記錄器”。前者主要記錄飛機的各種飛行資料，包括飛行姿態、飛行軌跡（航跡）、飛行速度、加速度、經緯度、航向以及作用在飛機上的各種外力，如阻力、升力、推力等，共約200多種資料，可保留20多小時的飛行引數。超過這個時間，資料記錄儀就自動吐故納新，舊資料被新資料覆蓋。機艙話音記錄器主要記錄機組人員和地面人員的通話、機組人員之間的對話以及駕駛艙內出現的各種音響（包括飛機發動機的運轉聲音）等。它的工作原理類似普通磁帶錄音機，磁帶週而復始執行不停地洗舊錄新，總是錄留下最後半小時的各種聲音。 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。要符合以卜的標準.黑匣子通常是用鐵金屬和一些高效能的耐熱材料做成。 具有極強的抗火、耐壓、耐衝擊振動、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裡的記錄資料也能完好儲存。 黑匣子並非是黑的，而是常呈橙紅色,主要是為了顏色醒目,便於尋找.外觀為長方體，外殼堅實,約等於四、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,相當於無線電發射機,在事故後可以自動發射出特定頻率，以便搜尋者溯波尋找。 黑匣子的由來 20多年前，挪威上空一架軍用飛機發生爆炸，飛機墜毀，飛行員身亡。挪威當局趕到出事現場，從飛機殘骸和飛行員的屍體中，辨認出這是一架某大國的軍用偵察機。挪威向某大國提出抗議，某大國矢口否認。後來，挪威找到了飛機上的黑匣子，從黑匣子記錄的資料進行分析，揭露了真相。某大國在鐵的證據面前只好認錯。 黑匣子到底是什麼東西呢？實際上，“黑匣子”是俗名，它的真名很普通：飛行資料記錄儀。它是一種將飛機飛行的情況儲存下來的儀器，當以後需要了解飛行情況時，可以透過重放裝置把它們放出來。 在一個匣子裡，裝上磁記錄裝置，它可以實時地把飛行員說的話，飛行員機外通訊及飛行資料記錄下來。一般在飛機出事前30分鐘的各種資訊，它都可以保留下來。這樣，就為事後分析故障提供了方便。最早利用黑匣子的是軍用飛機。1908年，美國發生了第一起軍用飛機事故。以後，隨著飛行事故增加，迫切需要有一種研究事故原因的儀器。二戰時，飛行記錄儀正式在軍用飛機上使用。戰後，開始用到民航飛機上。早期的記錄方式比較落後，用的是機械記錄的方法，記錄在照相紙上。磁記錄方式發明後，才變得方便可靠了。 那飛行記錄儀為什麼稱為“黑匣子”呢？原來，為了保證這種裝置在飛機出事故後不被破壞，特地為它製作了一個堅固的匣子。這種匣子耐高溫（600攝氏度～800攝氏度），高壓（可承受1噸重的壓力），不怕腐蝕，由金屬材料做成。其實，這種金屬製作的“黑匣子”並非黑色。“黑匣子”並不是根據其本身顏色命名的，而是人們視它為空難的不祥之物，故定名為“黑匣子”。