張亦馳 郭媛丹

編者的話：東方航空公司MU5735航班的第二個黑匣子已于27日被發(fā)現(xiàn)(左圖)。到目前為止，該航班兩個黑匣子全都被找到。黑匣子有什么功能，為什么外界高度關注黑匣子的搜尋，黑匣子在飛行事故調(diào)查中又扮演什么角色？

黑匣子外表其實是橘紅色

黑匣子是飛行信息記錄系統(tǒng)(或稱飛行參數(shù)記錄器)的俗稱。但其實它們并不是黑色的，為了便于事故后搜尋,黑匣的外表為橘紅色，表面還貼有方便夜間搜尋的反光標識。在飛機上安裝黑匣子的構想是上世紀50年代首度提出，由于當時飛機上的電子設備都被存放在一個個大小統(tǒng)一的黑盒子里面，再加上黑匣子記錄的數(shù)據(jù)主要用于航空事故調(diào)查，具有很強的神秘感。同時，事故發(fā)生后，有些黑匣子遭遇火燒，外觀呈現(xiàn)熏黑色，因此被稱為“黑匣子”。不過，目前它的功能已從飛行事故調(diào)查，逐漸延伸到日常飛行員監(jiān)控、飛機故障診斷與維護等方面。

國際民用航空組織（ICAO）要求大型商用飛機攜帶2個飛行記錄器：分別是飛行數(shù)據(jù)記錄器（FDR）和駕駛艙語音記錄器（CVR）。FDR至少記錄過去25小時運行的各類飛行參數(shù)。CVR記錄飛行機組人員在最后2小時操作中的通信和駕駛艙的環(huán)境聲音。一些較新的飛行記錄設備將FDR和CVR的功能組合成一個單元，這些裝置被稱為駕駛艙語音與數(shù)據(jù)記錄儀（CVDR）或組合記錄儀。

通常而言，F(xiàn)DR需要記錄至少88個參數(shù)，但大多數(shù)現(xiàn)代飛機的黑匣子記錄的數(shù)據(jù)遠比這個最低要求多得多b例如，波音737-800飛機上攜帶的FDR可記錄超過1500個參數(shù)，空中客車A380飛機上攜帶的FDR可記錄2800多個參數(shù)。CVR通常記錄4個音頻通道：機長麥克風、副駕駛麥克風、供其他機組人員使用的備用通道以及駕駛艙背景通道（CAM）。前3個頻道記錄機組人員的對話和無線電通話，CAM記錄聲音警告和警報，以及駕駛艙的環(huán)境聲音。在飛行中關閉CVR是非法的。波音737飛機的FDR和CVR安裝在飛機尾部，以盡量減少飛機墜毀時對其造成的破壞。而此次事故搜索過程中，率先被找到的正是CVR。

27日發(fā)現(xiàn)第二個黑匣子之前，在26日下午舉行的“3?21”東航飛行事故國家應急處置指揮部第六場新聞發(fā)布會上，有關人員表示，已搜尋到與第二個黑匣子安裝位置較近的一部緊急定位發(fā)射儀（ELT）。那么，這個ELT和黑匣子是什么關系呢？顧名思義，這就是一種飛機在發(fā)生緊急情況后，用于向外界報告自身位置的裝置。ICAO要求載客19人以上的商用飛機必須裝備至少一部ELT，發(fā)生事故后通過無線電發(fā)送定位信號，這樣便于定位飛機。由于波音737的ELT安裝位置和FDR安裝位置接近，且ELT也為橘紅色，撞擊損毀后，非專業(yè)人士可能不容易將其和黑匣子進行區(qū)分?！?/p>

水下和陸地尋找黑匣子各有哪些難點?

正是由于黑匣子是破解飛泠事故之謎的鑰匙，飛行事故發(fā)生后，如何盡快找到黑匣子往往受到外界密切關注。尋找、打撈黑匣子，首先要確認墜機的第一現(xiàn)場，也就是說要確定墜機的精確區(qū)域。

相比海上墜機，墜毀到陸地上的飛機黑匣子的搜索，有其有利的一面，也有不利的一面。有^的一面，就是墜機撞擊點相對容易確定，特別是在客機撞地前沒有解體的情況下。以撞擊點為中心，確定一定半徑進行搜索，找到黑匣子只是時間問題。不利的一面則是墜機時發(fā)生的碰撞較為劇烈，巨大的沖擊可能會導致黑匣子解體、損毀。緊急定位發(fā)射儀也同樣容易損毀，所以陸地上搜尋、定位黑匣子基本上只能靠目視,找到飛機殘骸后，利用黑匣子外表明亮、獨特的顏色和反光標識進行搜尋。

27日上午，“3?21”東航飛行事故客機第二個黑匣子已找到，被當天13時的航班順利送回北京。據(jù)央視報道，第三個黑匣子發(fā)現(xiàn)點位于撞擊點正東偏南5度，距離撞擊點40米，距地表深度1.5米。據(jù)報道，被找到的第二個黑匣子罐體較為完整?，F(xiàn)場工作人員介紹稱，第二個黑匣子的發(fā)現(xiàn)位置與安裝在它附近的緊急定位發(fā)射儀的發(fā)現(xiàn)位置較近。

通常而言，陸上尋找撞擊點相對容易，而發(fā)生海上墜機事故，確定撞擊點就復雜得多。,往往需要從發(fā)現(xiàn)飛機殘骸開始。由于發(fā)現(xiàn)殘骸的海域多數(shù)情況下并非飛機墜海的第一現(xiàn)場,因此在發(fā)現(xiàn)殘骸碎片之后，便需要通過數(shù)學模型來確定飛機主體墜海更為精確的區(qū)域。在明確撞擊點后，再在以撞擊點為中心的相關區(qū)域進行搜索。如果落入水中，黑匣子上的水下定位信標（ULB）會以每秒一次的頻率發(fā)送載頻為37.5KHz的音頻信號。在2014年7月1日之后制造的飛機上，信標工作約90天(之前為30天)。在90天內(nèi)，可利用專門的被動聲吶搜索。

黑匣子在水下定位主要依靠水下定位信標。它是一個電池供電的水下超聲波脈沖發(fā)生器，安裝在黑匣子外部。一旦黑匣子入水，信標上的水敏開關啟動信標工作，通過信標的金屬外殼把頻率為37.5KHz的超聲波信號發(fā)射到周圍水域，每秒一個脈沖。信標可以在6096米的深度內(nèi)發(fā)出超聲波，但在米的范距離圍內(nèi)信標1800-3600能被儀器探溯到，海水的狀態(tài)、周圍的船只，海洋動物、石油管道等都會影響信標的被探測范圍。

如果90天過后仍未找到黑匣子，并不意味著已絲毫沒有希望。因為黑匣子通常距離殘骸主體不遠，甚至多數(shù)情況下會位于飛機的主體殘骸上。2009年6月1日失事的法航客機的黑匣子，實際上就是通過打撈飛機的主體殘骸找到的。因此，如果能確定客機主體殘骸墜落區(qū)域，那么搜索工作就要以主動聲吶和水下電視為主，并通過對客機主體殘骸的搜索帶動對黑匣子的探測?！?/p>

讀取黑匣子數(shù)據(jù)非常關鍵

找到黑匣子之后，如何從中讀取記錄的數(shù)據(jù)是極為重要的一個環(huán)節(jié)。由于空難造成的嚴重撞擊，如何保證數(shù)據(jù)不被損壞？數(shù)據(jù)讀取這個步驟又需要哪些環(huán)節(jié)呢？

由于黑匣子經(jīng)常作為飛行事故調(diào)查的重要證據(jù)，所以必須具有抗強沖擊、抗穿透、抗高溫火燒、抗深海壓力、耐海水浸泡、耐腐蝕性液體浸泡等能力，能在飛行事故中保存其內(nèi)部存儲的信息。

根據(jù)歐洲民用航空設備組織（EUROCAE）于2013年9月發(fā)布的ED112A文件確定的黑匣子防撞國際技術標準，抗墜毀的機載記錄系統(tǒng)最低運行性能規(guī)范必須符合以下“生存能力標準”：承受3400G沖擊；承受5000磅(約2268公斤)靜態(tài)壓力；承受1100攝氏度高溫時間1小時；承受260攝氏度高溫持續(xù)10小時。同時每個飛行記錄儀必須有一個水下定位信標（ULB）。當記錄儀浸入水中時，ULB會自動激活，并發(fā)送90天的信號，以幫助定位黑匣子。

據(jù)民航局民航事故調(diào)查中心主任毛延峰介紹，黑匣子主要由數(shù)據(jù)存儲單元、電路板、水下定位信標組成。數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲單元內(nèi)的存儲芯片中，絕大多數(shù)記錄器的數(shù)據(jù)存儲單元里都是固態(tài)存儲芯片。黑匣子需要具備供電條件和使用專用下載設備和軟件才能下載數(shù)據(jù)。

黑匣子數(shù)據(jù)下載通常會遇到三種情況：一是數(shù)據(jù)完全沒有受損；二是黑匣子受損，但數(shù)據(jù)存儲單元狀態(tài)完好；三是黑匣子存儲芯片受損。不同的情況，處理的方法也不同。對于完全不受損的黑匣子，需先將其與專用下載設備及電源連接，再次確認連接無誤后給黑匣子通電；通電后需使用專用下載設備進行數(shù)據(jù)下載，再用專用譯碼軟件對下載成功的數(shù)據(jù)進行分析。如果黑匣子破損，無論是外觀還是電路板等部件受損，但數(shù)據(jù)存儲單元狀態(tài)完好，那么數(shù)據(jù)下載需要先將數(shù)據(jù)存儲單元拆下，進行清理和檢查后，取出并檢查存儲芯片。若存儲芯片外觀完好，再將存儲芯片安裝到另一個完好的同型號記錄器中，才能按照正常記錄器數(shù)據(jù)下載步驟執(zhí)行。若發(fā)現(xiàn)黑匣子存儲芯片受損，通常按照生產(chǎn)廠家的建議，需將存儲芯片返回廠家進行芯片修復處理。

毛延峰表示，之前在事故現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的駕駛艙語音記錄器已嚴重受損。數(shù)據(jù)下載所需的時間難以確定，要根據(jù)記錄器的狀態(tài)來決定。▲

調(diào)查事故原因還有哪些方法

《航空知識》雜志主編王亞男27日對《環(huán)球時報》記者表示，考慮到搜救現(xiàn)場的復雜性，尤其是連續(xù)降甬、地面泥濘松軟，加之飛機殘骸深入到地下20米深，可以說此次黑匣子搜尋進度算是比較快的?！霸谌绱藦碗s的環(huán)境下能快速找到黑匣子，現(xiàn)場搜救團隊工作效率很高。而且現(xiàn)場搜救團隊還亶負責在整個中心點范圍內(nèi)搜索飛機殘骸以及遇難者遺骸，工作強度非常大?！?/p>

兩個黑匣子的發(fā)現(xiàn)對于事故調(diào)查進展有至關重要的作用。王亞男舉例說，2018年10月29日，印尼獅航610航班在從雅加達起飛13分鐘后墜入海中，飛機上的黑匣子在位于海床泥土下方8米多的位置被發(fā)現(xiàn)。最后依靠飛行數(shù)據(jù)記錄器，調(diào)查人員才發(fā)現(xiàn)事故原因：飛機的一個迎角傳感器出了問題，讓飛行控制系統(tǒng)不斷下偏水平尾翼壓低機頭,飛行員試圖拉桿制止這一趨勢，拉桿動作有26次之多，但最終未能挽救飛機。

兩個數(shù)據(jù)記錄器的作用孰輕孰重呢？王亞男認為，對于事故調(diào)查人員而言，兩個同等重要，因為它們記錄的是不同的數(shù)據(jù)類型，能夠在不同維度上還原現(xiàn)場?！罢Z音記錄器還原的是飛行員之間的信息交流等信息，飛行數(shù)據(jù)記錄器記錄所有的重要飛行參數(shù)，兩者之間互相支撐，互相印證。比如，兩名飛行員在交流中提及飛機可能出現(xiàn)了一些問題，飛行數(shù)據(jù)記錄器則通過真實數(shù)據(jù)驗證或確認飛機是否出現(xiàn)了飛行員交談中所提及的問題。”至于為什么說飛行數(shù)據(jù)記錄器更重要一些，王亞男表示，因為其記錄了大量真實飛行參數(shù)，這些參數(shù)來自飛機各關鍵部位，可以幫助調(diào)查人員從數(shù)據(jù)角度還原飛機的飛行狀態(tài)。

除黑匣子外，還有其他方法能幫助還原事故原因嗎？王亞男表示，飛行事故調(diào)查從三個方面展開：首先是現(xiàn)場黑匣子的提取，數(shù)據(jù)的使用。其次是對現(xiàn)場飛機殘骸及現(xiàn)場其他證據(jù)和線索的提取，還原飛機墜機前的一些狀態(tài);。第三方面是圍繞飛行事故外圍展開相關信息的搜集和調(diào)查，包括此前飛機的飛行檔案和記錄、駕駛及維修過該飛機相關人員的口述和記錄等，這些外圍信感也能對事故原因調(diào)查有一定的幫助。▲