黑匣子的“无线电信标”是干啥用的？为啥不能卫星定位？

时间：2022-08-31　来源：未知　作者：雨神　点击：次

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自从天上有了飞机，世界上几乎每年都有飞行事故发生，而在每次空难之后，救援人员都会想办法寻找飞机的“黑匣子”——也就是飞行记录器，那里边存储了飞机在飞行过程中的一系列关键信息，通过对数据导出分析，我们可以了解飞机发生事故的原因。

按照民航的相关规定，客机的黑匣子在断电前，要至少能保存2小时的语音记录，以及25小时以上的飞行数据。

为什么叫“黑匣子”

黑匣子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连接，所以黑匣子可以记录各种仪器的数据。

虽然我们管这个飞行参数记录器称之为黑匣子，但是其表面并不是黑色，大部分都是红色、橙色等等非常鲜艳的颜色，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，请勿开启）”。这是为了一旦发生空难坠机，大家能够通过鲜艳的外表颜色快速找到黑匣子。

黑匣子的安装位置

黑匣子通常安装在机尾，具体位置是在最后垂直尾翼的下方。

垂直尾翼这边有个辅助动力单元，黑匣子就安放在旁边。因为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，而且这边除了电缆很少有繁琐的仪器，所以黑匣子会安装在这里。一旦出现事故，黑匣子可以更高程度的保存下来，取出数据进行事故分析。

黑匣子记录了什么

黑匣子是记录飞行数据和驾驶舱通话的设备，它能够记录飞机停止工作前25小时的飞行数据以及30分钟到2小时不等的通信录音。

飞行的数据包括飞行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林尼治时间、飞机系统工作状况和发动机工作参数等，通信录音主要是记录机舱内机长、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通过黑匣子分析出来的，因此它就成了空难事故的见证和“前车之鉴”，能够避免同样事故再次发生，更好地采取安全措施。黑匣子虽然在平时不起眼，但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。

黑匣子的演变历史

黑匣子之所以叫“黑匣子”，是因为它在诞生之初被设计为一个黑色的小方盒。

后来，航空局决定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候，外表醒目的黑匣子就会比较容易被找到，但是名称仍然是黑匣子。

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录设备。

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录装置，可以把飞机飞行时的速度、高度等几项最重要的信息用类似拍照的原理记录在88毫米胶卷上。降落后拿出胶卷，就能还原出飞行时的状态了。但是胶片是一次性使用的，成本非常高，并且这种装置只适用于顺利降落的飞机，如果飞机坠落就会毁坏胶片，所以这种记录方式只是用在新型号飞机的试飞上。

（第一代黑匣子）二战期间，英国工程师改进了改进了飞行参数记录装置，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，也能寻回当时的数据。不过铜箔比较重，记录的数据量也十分有限，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，它仅能记录航向、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录装置在澳大利亚诞生。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。新版黑匣子的工作原理类似于普通磁带机，但在磁带机外面加装了具有抗冲击、耐火烧等能力的保护外壳。第二代黑匣子一般可以记录几十个参数，并同时出现了座舱音频记录器。

（第三代黑匣子）第三代黑匣子出现于上世纪90年代。随着微电子技术的突飞猛进，黑匣子开始采用半导体存储器记录数据。第三代黑匣子记录参数一般在几百个，功能已从飞行事故调查，逐渐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录视频信息，记录的参数数量也多达几千个，并且能够通过卫星等数据链定期传输黑匣子的关键数据。但由于通讯带宽和信号盲点以及气象环境等影响，数据实时传输方式无法完全取代传统黑匣子的作用。此外，新型抛放式黑匣子也已经出现，它能够在飞机坠毁时自动与机体分离，并具备水上漂浮和无线电、卫星定位功能。

当然，黑匣子的发展仍然在继续中。黑匣子现在很多技术的应用还是延续上个世纪的理念，比如脱离飞机进入水中之后发射超声波脉冲信号，而且信号电池的寿命非常短。马航MH370航班和2009年法国航空的两次空难，让我们发现了黑匣子在寻找方面的不足，尤其是空难之后黑匣子落入海中，搜寻更是困难，搜寻黑匣子这部分信息我们后面给大家进行详细的讲解。

所以现在呼声最高的是让黑匣子加入“云”端，让数据能够实时传输出来，这样对于今后的空难和事故的分析会更加简单，也不需要再为了寻找黑匣子而烦恼。

虽然设想是很好的，但目前实施“云”匣子这个概念仍有非常大的阻碍。我们要考虑：将航空数据上传“云”后，会不会泄露商业机密？会不会涉及航空安全？另外，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，那成本实在太高了...

黑匣子有多坚固

现在，根据欧洲的标准，黑匣子必须能够抵受2.25吨的撞击力，在1100℃高温下10小时仍不会受损。

黑匣子通常是用钛金属和一些高性能的耐热材料做成，具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏黑匣子里的记录数据也能完好保存。

所以现在飞机上的黑匣子，即便是发生非常严重的空难，也能够保证黑匣子完整的保存下来，并且可以让研究人员读取其中的数据和录音，分析具体的空难原因，好引以为戒。

黑匣子如何找回

那么，搜救人员们是通过什么手段，来找黑匣子呢？

1）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。

2）黑匣子在水中（主要是海里）：找回工作十分困难

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。