從20世紀(jì)60年代,黑匣子就是國(guó)際民航飛機(jī)的必裝設(shè)備,這一裝就再?zèng)]卸下來(lái),直到今天,雖然它有種種不是:昂貴、有時(shí)候不聽(tīng)話、隨便掉個(gè)旮旯里實(shí)在難找#8943;#8943;但依然沒(méi)有新方式替代它。
2009年6月1日,飛過(guò)巴西費(fèi)爾南多—迪諾羅尼亞群島之后,法航的AF447航班突然從空管部門的雷達(dá)中消失。3天后,人們確認(rèn)這架服役26年的客機(jī)已經(jīng)墜毀。方圓650公里的海域中,漂浮的金屬碎片若隱若現(xiàn)。
“從那些金屬碎片看來(lái),就像巨人無(wú)情地將飛機(jī)瞬間撕碎,然后將碎片倒入茫茫大海。沒(méi)人能從那雙巨手中逃脫。這是我見(jiàn)過(guò)的最為慘烈的空難,我才從現(xiàn)場(chǎng)回來(lái)?!盬eggan在Twitter中留言,他是一名巴西籍潛水員?!笆窃庥鰪?qiáng)烈氣流、恐怖襲擊,還是飛機(jī)上的航速測(cè)量器結(jié)冰出錯(cuò)?任何人都無(wú)法下定論?!?/p>
“無(wú)法定論”的原因是“找不到黑匣子”。迄今為止,黑匣子仍然是空難事件中唯一客觀的證人。
“實(shí)際上,黑匣子是小名,它的大名是飛行數(shù)據(jù)記錄儀,上面有兩套自動(dòng)記錄系統(tǒng)。一套是語(yǔ)言記錄儀,主要用來(lái)記載駕駛員與地面的聯(lián)系信息,以及駕駛艙內(nèi)和機(jī)艙內(nèi)的語(yǔ)音信息。一套是飛機(jī)飛行參數(shù)記錄儀,用來(lái)記載飛機(jī)的飛行高度、速度、飛行狀態(tài)參數(shù)等。”中國(guó)民航航空安全技術(shù)中心安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)室主任舒平解釋說(shuō)?!霸趹烟匦值馨l(fā)明的第一架飛機(jī)上,就有了黑匣子的雛形,但沒(méi)人關(guān)注。后來(lái)空難越來(lái)越多,人們才意識(shí)到黑匣子的重要?!?/p>
飛機(jī)上的“老書(shū)記”
1953年,英國(guó)研制的世界第一種噴氣式客機(jī)“彗星號(hào)”墜毀,原因不詳,險(xiǎn)些給噴氣式客機(jī)的前景蒙上一層陰影。鑒于此,澳大利亞航空的科研人員沃倫提出,應(yīng)該在飛機(jī)上加裝可記錄數(shù)據(jù)的電子裝備。1958年,他研制出第一個(gè)飛行記錄儀,與成人手掌差不多大小,可以記錄4小時(shí)的艙音和儀表數(shù)據(jù)。
到了20世紀(jì)60年代,飛行記錄儀已經(jīng)成為國(guó)際民航飛機(jī)的必裝設(shè)備。直到現(xiàn)在它都是空難事故調(diào)查中的重要證人。
在航空安全技術(shù)中心,記者看到數(shù)個(gè)空難中遺留下的黑匣子,艷麗的橙紅色(國(guó)際救援色),外觀看起來(lái)像集裝箱貨車模型,“車”頭部分向前探出一個(gè)類似于不銹鋼把手的拉桿?!澳莻€(gè)拉桿就是用于探測(cè)儀器水下定位的‘水下信標(biāo)’,一旦黑匣子落水,信標(biāo)即發(fā)出頻率為37.5千赫茲的聲波,聲納儀通過(guò)對(duì)其感應(yīng)來(lái)鎖定具體位置?!笔嫫揭贿吔忉?,一邊打開(kāi)一個(gè)黑匣子,“‘車’頭內(nèi),實(shí)際上安裝了18塊類似于電腦硬盤的計(jì)算機(jī)芯片?!?/p>
這個(gè)黑匣子的外殼是一個(gè)高強(qiáng)度箱體,分為4層。這4層通常是特種鋼外殼、防碰撞減震層、防腐防油層以及恒溫層,設(shè)計(jì)要求能耐2噸重的壓力,還要能經(jīng)受1000℃左右的高溫,以及海水、汽油等液體的腐蝕。而恒溫層膠狀物遇熱后迅速融化為液體,不論外界溫度多高,其溫度將維持在70℃的恒溫,以保證內(nèi)部芯片不會(huì)在高溫中損壞。
內(nèi)部芯片就像一塊硬盤,通過(guò)特殊的軟件可以對(duì)保留的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。譯碼專家對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行周密分析,從而得出結(jié)論。如果數(shù)據(jù)解讀完善詳盡,就可以通過(guò)三維立體圖形的方式,將飛機(jī)失事前幾秒鐘的運(yùn)動(dòng)軌跡完全再現(xiàn),通過(guò)電腦圖像還原飛機(jī)失事的全過(guò)程。
譯碼并不難,只要有譯碼本對(duì)照,基本一個(gè)晚上就能譯碼完畢。搜尋黑匣子才困難,尤其是黑匣子落入水中,尋找過(guò)程就更困難了。
要找到太難了
“當(dāng)黑匣子落入水中,水下信標(biāo)可能脫落,即使沒(méi)脫落,面對(duì)那么大一片海域,水下信標(biāo)發(fā)射的信號(hào)僅在1平方公里內(nèi)能接收到。這真是大海撈針,外加氣候、水深原因,法航找尋實(shí)在困難。”舒平說(shuō)。
Weggan見(jiàn)證了搜尋的困難?!捌岷诘暮C?,飄滿了航空燃油。所有的大海看起來(lái)都一樣,一望無(wú)際,一片混亂。大致確定失事地點(diǎn),打撈起包括座椅和完全未拆開(kāi)的救生設(shè)備等,還有印有法航藍(lán)色和紅色條紋的垂直尾翼,其原本的三角形狀依舊完好,沒(méi)有任何燒痕,黑匣子卻不見(jiàn)蹤影?!?/p>
“海軍坐在聲吶室聽(tīng)音室里,緊張地關(guān)注著顯示屏,并仔細(xì)地收聽(tīng)著探測(cè)儀器發(fā)出的‘嘟嘟’聲。專家說(shuō),發(fā)現(xiàn)殘骸海域平均水深4000米至5000米,海床裂縫可能深達(dá)8000米。潛水員無(wú)法到達(dá)這樣的水深,法國(guó)人帶來(lái)了微型潛艇‘鸚鵡螺’號(hào),還有一個(gè)名叫Victor6000的遙控水下機(jī)器人,但它也只能潛入6000米的水深。并且,它從非洲附近的亞速爾群島行進(jìn)到空難地點(diǎn)花了8天,在這8天中,黑匣子可能滑向更深的海域。還有,這里的天氣太差了?!盬eggan繼續(xù)在Twitter上碎碎念。
正如Weggan所說(shuō),法航空難地點(diǎn)是一個(gè)不受大自然眷顧的地方。美國(guó)、巴西、法國(guó)都派出了搜尋飛機(jī),“這里的環(huán)境不適合他們。不時(shí)有飛機(jī)碰撞到海浪,然后爬升,然后又嗡嗡地飛向另一片海域,飛起,盤旋,但毫無(wú)用處?!?/p>
目標(biāo)海域廣泛,海底地形復(fù)雜,信號(hào)很可能被海底山脈阻擋。如果黑匣子掉到水深3000米以下的地方,它發(fā)出的有效信號(hào)近乎于零。
30天很快過(guò)去,信號(hào)信標(biāo)電力耗盡,法航AF447的黑匣子最終永遠(yuǎn)消失在大西洋海底。
“即使找到了,也不一定能起作用,”舒平說(shuō),黑匣子也有可能發(fā)生故障,或者舊的信息被新的信息覆蓋。
基于上述原因,前任國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)總干事兼行政總裁皮埃爾#8226;尚略借這次空難再次表達(dá)了他對(duì)黑匣子的不滿?!八呀?jīng)過(guò)時(shí),應(yīng)當(dāng)利用實(shí)時(shí)衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸來(lái)對(duì)飛機(jī)的飛行情況做記錄。”處于風(fēng)口浪尖的空客高層也力挺皮埃爾,高喊著讓黑匣子退休。
暫時(shí)還無(wú)法替代
替代黑匣子,航空業(yè)早就考慮過(guò)其他選項(xiàng),那就是衛(wèi)星。
衛(wèi)星,懸掛在空中的通信中繼站,它居高臨下,視野開(kāi)闊,只要在它的覆蓋照射區(qū)以內(nèi),不論距離遠(yuǎn)近都可以通信。飛行途中,飛行數(shù)據(jù)可以打包發(fā)送給衛(wèi)星,經(jīng)過(guò)變頻和功率放大,再由衛(wèi)星的通信天線發(fā)向地面站。在此過(guò)程中,所需下傳的數(shù)據(jù)只與飛機(jī)艙內(nèi)的專用網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)系,并不會(huì)影響飛行安全。
目前,以空中客車公司為代表的一些機(jī)構(gòu)正在著手研究,如何利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸飛行數(shù)據(jù),從根本上擺脫尋找黑匣子的難題,并節(jié)省掉用來(lái)尋找黑匣子的這部分巨大成本。
對(duì)此舒平認(rèn)為,黑匣子確實(shí)有必要改進(jìn),“但退休還不是時(shí)候,衛(wèi)星傳輸沒(méi)法替代黑匣子,起碼30#12316;50年無(wú)法實(shí)現(xiàn)?!?/p>
“目前,衛(wèi)星傳輸還是要比黑匣子貴很多?!笔嫫侥闷鸺埞P算賬,“中國(guó)有1000多架飛機(jī),日利用率是9.6小時(shí),按照目前平均水平,每分鐘1.5到2美元計(jì)算,中國(guó)每年通過(guò)衛(wèi)星傳輸實(shí)施產(chǎn)生的話費(fèi)就是3億多元。這僅是語(yǔ)音記錄,如果加上數(shù)據(jù)參數(shù),費(fèi)用會(huì)更高。沒(méi)有哪個(gè)航空公司能夠承受。而一個(gè)黑匣子不過(guò)2萬(wàn)美金,并且能用很多年。”
航空利用到的衛(wèi)星傳輸多是海事衛(wèi)星,記者就此向中國(guó)交通通信中心導(dǎo)航業(yè)務(wù)部主任趙玉民求證。他表示費(fèi)用未必需要這么多,“用的人越多,用的量越多,價(jià)格應(yīng)該會(huì)越來(lái)越便宜。尋找黑匣子的確比從衛(wèi)星下行的成本要高。”至于具體每年會(huì)產(chǎn)生多少費(fèi)用,趙玉民表示要根據(jù)具體情況,無(wú)法給出具體數(shù)字。
即使費(fèi)用不是問(wèn)題,衛(wèi)星傳輸還存在技術(shù)上的難點(diǎn)。首當(dāng)其沖的就是帶寬,目前海事衛(wèi)星的帶寬無(wú)法滿足200多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸,還有實(shí)時(shí)的語(yǔ)音傳輸。另外,怎么能準(zhǔn)確地尋找衛(wèi)星并發(fā)送數(shù)據(jù)?如果飛機(jī)失事,通常飛行姿態(tài)已經(jīng)不正常了。不管是海事衛(wèi)星或其他通信衛(wèi)星,都得有尋星的過(guò)程,中間的哪怕幾秒鐘都是很寶貴的。而且,在移動(dòng)中尋找衛(wèi)星,必須安裝陀螺儀或類似的設(shè)備,成本很高。再者,“飛機(jī)上所有的東西穩(wěn)定安全是第一要素,要想在飛機(jī)上加個(gè)零件,需要很多年的認(rèn)證?!奔词惯@些問(wèn)題都解決了,飛機(jī)故障多發(fā)生于天氣很差的時(shí)候,比如暴雨時(shí),過(guò)大的雨衰會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)無(wú)法通信。
與衛(wèi)星傳輸并列的選項(xiàng)還有利用地面基站。業(yè)內(nèi)人士介紹說(shuō),空客正在研究一種“能隨意打電話的飛機(jī)”,如果研制成功,也能實(shí)現(xiàn)飛行數(shù)據(jù)和駕駛艙語(yǔ)音的實(shí)時(shí)傳輸。
尋找黑匣子的難度
為了尋找法航AF447航班的黑匣子,國(guó)際社會(huì)可謂用盡渾身解數(shù)。運(yùn)輸機(jī)、偵察機(jī)、直升機(jī)、偵察衛(wèi)星、無(wú)線電監(jiān)聽(tīng)站、軍艦、潛水員、核動(dòng)力潛艇乃至無(wú)人以及載人深海探測(cè)器紛紛登場(chǎng),但在30天時(shí)間內(nèi)仍沒(méi)能找到黑匣子,可謂凸顯黑匣子使用之不確定性的一次典型案例。
深海搜索
法航班機(jī)失事逾20天后,法國(guó)海軍偵測(cè)到疑似黑匣子發(fā)出的極微弱的信號(hào)。于是派出了善于深海作業(yè)的鸚鵡螺號(hào)載人深潛探測(cè)器。它能夠搭載3人潛入海底6000米處,曾用于找到泰坦尼克號(hào)的沉船位置。
淺海搜索
較深的海下區(qū)域由法國(guó)派出的裝有機(jī)械觸手、6臺(tái)攝像機(jī),可提起100千克重物的Victor6000遙控水下機(jī)器人負(fù)責(zé)。它可潛至海面下6000米深處。
地形不確定性
不規(guī)則的海底地形也會(huì)為搜尋黑匣子增加困難。
海面搜索
在尋找法航黑匣子的30天里,巴西、美國(guó)和西班牙派出了大力神C130、海上巡邏機(jī)和直升機(jī)等空中力量在海面上做之字形飛行進(jìn)行地毯式搜索。