中國科學技術館之黑匣子：小物件蘊藏大秘密

曲曉亮

2000年1月31日下午，阿拉斯加航空261號班機起飛不久后墜入太平洋，機上88人全部遇難。事后發現的一段錄音詳細記錄了機長，

湯普森、副駕駛坦斯克以及洛杉磯航線交通控制中心在空難最后時刻的對話，讓世人得以了解261航班墜毀的秘密。

16：09：55湯普森：中心，阿拉斯加航空公司261航班。我們正在俯沖，已經失去控制，正在垂直降落。

16：10：33 湯普森：嗯，我們又能控制住了。

16：11： 43 坦斯克：我們所有的努力都是徒勞，不要再這樣做了。

16：11： 44 湯普森：不，它下降了，頭部完全朝下沖

……

16：14：12 廣播：旅客們，我們出現了飛行控制問題，現在正在解決。

……

16：15：36 （LAX-CTR）：阿拉斯加航空公司261號航班，洛杉磯機場中心。收到，你們從現在的位置到洛杉磯機場暢通無阻。

16：17：09 機上乘務員：好，我們剛才聽到后面有巨大的響聲。

16：17：15 湯普森：恐怕穩定裝置斷了。

16：19： 36 巨大噪音

16：19：43 坦斯克： 救命！

……

16：20：56 湯普森：啊，完了！

……

“黑匣子”是飛行記錄器的俗稱，它安裝在航空器上，用于航空器事故的調查、維修或飛行試驗。1953年，澳大利亞墨爾本航空研究實驗室的科學家戴維·沃倫博士受到音樂錄音設備的啟發，制造出了“黑匣子”的雛形。但是他的發明在最初幾年并沒有受到重視。數年以后，人們才開始意識到“黑匣子”對于航空業的重要性。短短幾十年的時間里，“黑匣子”已經從一個單獨的新發明演變成了廣泛應用于各個航空設備的重要技術設備，它也被認為是改變世界航空界“游戲規則”的最偉大發明之一。

“飛行數據記錄儀”能夠向調查人員提供飛機失事前及失事瞬間飛機的飛行狀況和機上設備的工作情況，包括飛機飛行的高度、速度、姿態、客艙壓力、舵面偏度、發動機轉速等，但它的記錄時間無法超過20小時。

我們通常所說的“黑匣子”采用的是分離式飛行記錄器架構，它由兩部分組成，分別是保存飛行參數的“飛行數據記錄儀”和記錄機組最后通話及駕駛艙雜音的“艙音記錄儀”。空難發生后，調查人員通常就是從“黑匣子”入手，探尋空難發生的原因。

“艙音記錄儀”則能記錄飛機失事前30分鐘內機組人員和駕駛艙內的通話和音響，幫助調查人員根據機組人員的對話分析事故原因，以便對事故給出正確的結論。“黑匣子”對于任何飛機事故的調查都至關重要，因為它們通常是空難中唯一的“幸存者”。

隨著時代的發展和科技的不斷進步，“黑匣子”也有了新產品。現在的飛機上通常都會安裝新一代的飛行數據記錄系統，它主要包括兩臺一樣的增強型機載飛行記錄器，不僅能夠記錄飛行數據和音頻，還能記錄圖像和視頻，而且記錄飛行數據的時間可以達到25小時，其他信息的記錄時間也能達到2個小時，更高效、更可靠。

為了確保“黑匣子”能在空難發生后完好地保存下來，它通常被安裝在較為安全的位置。對于采用分離式飛行記錄器架構的“黑匣子”來說，飛行數據記錄儀和艙音記錄儀一般會被一起安裝在空難發生時能夠較為完整保留的飛機尾部。這是因為飛機尾部通常是最后承受撞擊的部位。飛機的整個前部提供了一個擠壓空間，這有助于包括“黑匣子”在內的尾部組件的減速，從而增加了“黑匣子”的保存幾率。對于采用新一代飛行數據記錄系統的“黑匣子”來說，兩臺增強型機載飛行記錄器則會被分別安裝在飛機的前部和后部。

“黑匣子”的外部材質為鈦鋼金屬。這種金屬材料耐高溫、高壓，不怕腐蝕，能夠有效保證“黑匣子”不被破壞。為了能在強力撞擊下保存下來，“黑匣子”通常要經過一系列的測試，包括墜毀撞擊試驗、落針試驗、靜態擠壓試驗、燃燒試驗、深海浸沒試驗、鹽水浸沒試驗、液體浸泡試驗等。因為所有這些試驗環境或條件，都是空難發生時“黑匣子”可能面臨的考驗。

雖然被稱作“黑匣子”，但真正的“黑匣子”卻披著橘黃色或亮橙色的外衣。醒目的顏色及“黑匣子”外殼上的反光條帶有助于調查人員在飛機失事后找到它。除油漆和反射條外，“黑匣子”尾部還安裝有一個較小的圓柱狀物體，即水下定位信標器，它也充當了黑匣子的提手。如果飛機墜入水中，信標器會發出人耳無法聽到的超聲波脈沖，這些脈沖可被聲吶和聲波定位設備輕易檢測到。