黑匣子，你何時不再玩失蹤？

李欣

2014年3月8日，馬來西亞航空公司的一架波音777客機由吉隆坡飛往北京，航班號為MH370。這架大型客機起飛不久，就與地面管制人員失去了聯(lián)系，雖然中、美等國立即展開了搜救行動，但未能取得任何突破性的進展。3月24日，馬來西亞總理宣布：根據(jù)推斷，失聯(lián)17天的MH370已確認(rèn)在南印度洋墜毀，但其殘骸仍然下落不明。

在科技如此發(fā)達的今天，一架裝配了完善通訊系統(tǒng)和應(yīng)急求救系統(tǒng)的民航客機竟然能夠消失得蹤跡全無，實在令人費解。馬航失事的原因成了一個巨大的謎團——到底是飛行員操作失誤還是飛機出現(xiàn)了機械故障？又或者是出現(xiàn)了類似美國“9.11”的恐怖襲擊事件？雖然媒體們給出了許多的報道，但都不能夠從中得出明確的線索，反而使事情更加撲朔迷離。

馬來西亞官方也為此焦頭爛額，他們甚至不知道飛機失聯(lián)的準(zhǔn)確地點，只得宣稱“在黑匣子找到之前，一切無法定論”、“將全力搜索飛機黑匣子”。可是這一次，為什么連黑匣子也沒能告訴我們飛機的確切地點呢？

黑匣子——空難事件的活證人

黑匣子只是人們的俗稱，它的真名很普通——航空飛行記錄器。它是一種將飛機飛行的情況儲存下來的儀器，當(dāng)以后需要了解飛行情況時，可以通過重放，將飛行信息還原出來。飛機上的黑匣子包含兩個部分，一個是飛行員語音記錄器，它有錄音功能，包含多個音軌，分別記錄飛機上不同對象（比如飛行員與地面管制人員、空中服務(wù)人員對乘客的廣播）之間的對話以及駕駛艙內(nèi)的各種聲音（引擎聲、警報聲），最長記錄時間約兩小時。錄完之后，會自動倒帶從頭錄起，若發(fā)生空難，則之前的兩個小時會被完整保留。

黑匣子的另一個部分是飛行數(shù)據(jù)記錄器，它能記錄飛機的工作狀況和飛行參數(shù)，包括速度、高度、航向、發(fā)動機渦輪的溫度等許多資料，最長記錄時間約25小時，同樣在錄滿后抹舊錄新，足以提供分析飛機失事原因所需的資料。

由此可見，黑匣子是人們?yōu)榱苏{(diào)查飛行事故專門發(fā)明的裝置。翻看人類空難史，黑匣子確實提供過很多關(guān)鍵證據(jù)，幫助人們揭開了事故的真相。2009年，法國航空公司一架從里約熱內(nèi)盧飛往巴黎的航班在大西洋上空失蹤，這次空難當(dāng)時被認(rèn)為是最神秘的一起事故，因為失事的空客A330型客機是當(dāng)時地球上最安全的民航機型，但是飛機在失事前幾分鐘與控制中心沒有任何聯(lián)系，不知不覺就失蹤墜毀了。

調(diào)查人員一直找不出頭緒，直到兩年后，黑匣子從3000多米深的海底被打撈出來，調(diào)查人員才最終斷定，由于速度檢測器被萬米高空的冰晶覆蓋，導(dǎo)致飛行員操作失誤，使飛機速度失控，最終遇難。

2013年，俄羅斯一架由莫斯科飛往喀山的波音737客機在喀山機場降落時墜毀，由于飛機剛剛檢修過，所以人們一直懷疑飛機遭到了恐怖襲擊，但隨后找到的黑匣子顯示，真正的失事原因是飛機自動駕駛儀失靈，無法正常著陸。

黑匣子的無奈——生來怕水

既然黑匣子對空難調(diào)查起著這樣理想的作用，為何至今它對馬航失聯(lián)事件毫無幫助呢？

原因很簡單，黑匣子尚未找到。為了尋找黑匣子，搜救人員專門借用了美國海軍的水下聲波定位器，該定位器是一種黑匣子探測裝置，可以檢測海洋中黑匣子的聲脈沖，但仍然一無所獲。

實際上，每次空難過后，搜尋黑匣子都是一件很費力的事情。一般來說，飛機失事的地點大都是一些荒無人煙的地方——或者是地形復(fù)雜的山區(qū)、或者是茫茫無際的海洋。如果在陸地上墜機的話，事情還好辦一點，黑匣子能夠發(fā)射無線電波，另外它的桔紅色的明亮外殼也能引起人們的注意。如果空難發(fā)生在海上，那情況就要復(fù)雜得多了。在海水中，黑匣子不能通過無線電發(fā)射信號，人們必須用別的方法尋找它。

無線電波有一個很大的弱點——它在海水中傳播衰減特別嚴(yán)重，如果黑匣子沉入海水中，僅僅依靠無線電發(fā)送信號，那人們永遠找不到黑匣子。但是，聲音在水中的傳播特性就截然不同了，海水對聲波的吸收要遠遠小于對光波和電磁波的吸收。所以，為了解決這個問題，人們在黑匣子中安裝了水下定位信標(biāo)機。這種水下定位信標(biāo)機是一種用電池作為能源的微型音波發(fā)射機，飛機墜入水中后，定位信標(biāo)機被海水所啟動，會發(fā)射出一種特定頻率的脈沖信號。搜救人員通過聲吶和聲學(xué)定位儀，就可以確定聲源即黑匣子的位置，然后進行打撈。

那么，在水下搜索黑匣子是件容易的事情么？

非也。實際上，雖然有聲波定位和聲吶，但是在水下定位黑匣子，仍然是一件相當(dāng)有難度的事情。首先，大海茫茫，波浪翻滾，搜救人員必須持續(xù)地在海上拖拽聲波定位儀，才有可能找到黑匣子發(fā)出的信號，但是這些聲波定位儀的拖拽速度都很慢，甚至比人騎自行車的速度還要慢，所以如果不出動大規(guī)模的艦艇隊伍進行搜索，那幾乎就是不可能完成的任務(wù)。其次，黑匣子信號覆蓋的范圍和能夠持續(xù)發(fā)出信號的時間非常有限。黑匣子利用內(nèi)置電池發(fā)射信號，一般只能維持30天的時間，并且其信號范圍有限，聲波定位儀必須進入其發(fā)射范圍才能起作用。如果想要加強信號的發(fā)射強度，則必然會縮短黑匣子本身電池的使用時間。所以，黑匣子的發(fā)射功率與電池的續(xù)航存在一種矛盾關(guān)系，這使得黑匣子的搜救工作往往變得更加緊迫。黑匣子自身電池耗盡時，就會停止發(fā)射信號，因此搜救人員不僅要應(yīng)付復(fù)雜的海洋環(huán)境，還要與時間賽跑。

理念的革新——黑匣子，告訴我你在哪里？

由此可見，作為人類調(diào)查空難的幫手，黑匣子雖然能夠記錄足夠的實時信息，但由于難以尋找，常常不能發(fā)揮出令人滿意的效果。此次的馬航事件使航空業(yè)認(rèn)識到，黑匣子需要改進。

其實，自從誕生之日起，黑匣子就一直在改進，它越來越結(jié)實、電池容量越來越大、能記錄的信息越來越豐富……為什么直到今日，黑匣子的表現(xiàn)仍然差強人意呢？也許，出問題的不僅僅是技術(shù)，還有黑匣子的設(shè)計和使用理念。

迄今為止，我們使用黑匣子的方式從來沒有改變過——第一步，黑匣子記錄空難現(xiàn)場；第二步，任憑黑匣子掉到某個旮旯里；第三步，尋找黑匣子。不論黑匣子的制造技術(shù)多么先進，它在航空事故的調(diào)查中，扮演的都是“事后諸葛亮”的角色，因為我們設(shè)計它的時候，考慮的僅僅是如何更好地記錄信息，而忘記了將它與現(xiàn)代先進的通訊手段結(jié)合起來。設(shè)想一下，如果黑匣子在飛機航行時，能夠向地面實時傳輸它記錄下來的各種數(shù)據(jù)，我們就沒有必要再花費時間和精力去打撈它了。

許多航空領(lǐng)域的專家提出了這種想法，他們建議，在全球建立起一種完善的“空地實時”技術(shù)，讓黑匣子能夠定期發(fā)送自己的位置坐標(biāo)，在監(jiān)測到飛機即將墜毀前，自動發(fā)送關(guān)鍵數(shù)據(jù)和實時位置信息。這是一個難度很大的技術(shù)，它需要得到衛(wèi)星和移動通信基站的支持。但問題出現(xiàn)了，如果飛機飛行到人跡罕至的地方或是海上，信號基站很難建立，并且，當(dāng)飛行高度達到一萬米時，離地面基站太遠，信號容易中斷。于是，有的專家提出了另外一種設(shè)想，干脆拋棄掉地面基站，完全寄希望于衛(wèi)星，通過增加衛(wèi)星的數(shù)量，確保信號將地球表面完全覆蓋。

也有人對這一想法提出了質(zhì)疑，花這么多錢升級黑匣子技術(shù)是否值得呢？畢竟空難是小概率事件，即使費用不是問題，衛(wèi)星傳輸還存在技術(shù)上的難點。比如，如何能夠準(zhǔn)確地尋找衛(wèi)星并發(fā)送數(shù)據(jù)？如果飛機失事，通常飛行姿態(tài)已經(jīng)不正常了，而且，在移動中尋找衛(wèi)星，必須安裝陀螺儀（一種導(dǎo)航裝置）或類似的設(shè)備，這將會影響飛機的安全性。即使這些問題 都解決了，飛機故障多發(fā)生于天氣很差的時候，這時衛(wèi)星通信的信號會受到嚴(yán)重的影響，黑匣子信號還能否順利得到實時傳輸？

看來，黑匣子革新是必要的，但技術(shù)上還有很長的路要走。

飛機的飛行情況千變?nèi)f化，影響飛行安全的因素更是錯綜復(fù)雜。到目前為止，黑匣子是我們了解空難真相的頭號幫手，可是它存在著不足。我們需要不斷探索新的科技手段，完善黑匣子的功能。此次的馬航事件，也許會引發(fā)一次航空革命，加快我們改進黑匣子的步伐。