“黑匣子”該升級換代了

趙清洲

2014年4月10日，馬航MH370航班失聯(lián)已經(jīng)34天，黑匣子的電池將很快耗盡，在“人類歷史上最艱難的搜尋”中，4月8日，澳大利亞海盾號探測到的信號是最新的線索之一，同時，英國“回聲”號和中國“海巡-01”號仍在繼續(xù)工作。

2009年法航事故和今年馬航事故，已經(jīng)暴露出海上航空事故后應(yīng)急定位功能缺失、傳統(tǒng)黑匣子定位和打撈技術(shù)手段不足、周期長、耗資巨大等問題。1970年至2009年，大型民用航空器在公海墜毀的36起事故中有4起未找到飛機殘骸、9起未找到黑匣子，反映出水下定位信標定位方式存在一定的局限性。

作為目前唯一能夠揭曉事件真相的客觀設(shè)備，黑匣子如何滿足類似事故救援和調(diào)查的需要？國際飛行記錄器專家組建議，長距離跨海運營的飛機上，應(yīng)該安裝具有應(yīng)急定位功能的拋放式黑匣子。

拋放式黑匣子可通過其墜毀感知傳感器監(jiān)控飛機事故時觸地或墜海瞬間的特征參數(shù)異常變化，迅速控制其與機體拋放分離，原理與汽車在撞擊瞬間釋放安全氣囊相似。黑匣子在事故瞬間離機后，如果落在陸地，可避免機體殘骸的沖擊和火燒等破壞；如果落在海上，可避免隨機體墜入海底，其設(shè)計還可保證以預(yù)定的姿態(tài)漂浮在海面上。

拋放式黑匣子內(nèi)置的衛(wèi)星定位信標，可以墜毀后立即定位，還可以通過短報文功能直接向地面指揮中心發(fā)送報警和定位數(shù)據(jù)，以便第一時間準確定位和搜救打撈，提高事故救援效率，縮短事故調(diào)查時間。

定位拋放黑匣子的過程首先是通過搜救衛(wèi)星406MHz頻率初步確定搜尋范圍，然后再通過121.5MHz頻率的無線電定位儀完成定位，衛(wèi)星可實現(xiàn)全球定位，無線電定位范圍通常為幾十到幾百千米。

拋放式黑匣子應(yīng)用于軍用飛機，將在縮短飛行事故的救援和調(diào)查時間、提高飛機設(shè)計制造質(zhì)量、提升作戰(zhàn)效能等方面發(fā)揮重要作用。目前相關(guān)適航標準已經(jīng)頒布，國際主要民機制造商已啟動實施該項工作。

作為國際民航運輸大國，中國已掌握了拋放式黑匣子的關(guān)鍵技術(shù)，在技術(shù)標準、產(chǎn)品研發(fā)、試驗驗證等方面取得了突破，為我國民機后續(xù)安裝拋放式黑匣子奠定了基礎(chǔ)。

目前，一般民航客機上會安裝兩個俗稱“黑匣子”的橙色飛參記錄器，一個記錄數(shù)據(jù)、一個記錄語音。飛行數(shù)據(jù)黑匣子安裝在飛機尾部，使飛機墜毀時對其的破壞降到最低；座艙音頻黑匣子安裝在飛機前部，有利于語音信號的采集和記錄。黑匣子連接飛機應(yīng)急供電電源，確保能工作到最后時刻。

根據(jù)民航要求，黑匣子的數(shù)據(jù)信息是實時采集于飛機傳感器和相關(guān)系統(tǒng)，必須保留斷電前至少25小時的飛行數(shù)據(jù)和2小時的音頻數(shù)據(jù)，記錄的數(shù)據(jù)不可更改。

信標可以在6096米的深度內(nèi)發(fā)出超聲波，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。其內(nèi)置電池可連續(xù)工作至少30天，30天后隨著電量逐漸耗盡，超聲波信號將越來越微弱直至停止工作。但在距離信標1800～3600米的范圍內(nèi)才能夠被儀器探測到，海水的狀態(tài)、周圍的船只、海洋動物、石油管道以及其它因素造成的周圍噪音都會影響信標的被探測范圍。

黑匣子的升級換代，已經(jīng)刻不容緩。

（作者系中航工業(yè)陜西千山航空電子有限責任公司研究員）