中国科学技术馆之黑匣子：小物件蕴藏大秘密

曲晓亮

2000年1月31日下午，阿拉斯加航空261号班机起飞不久后坠入太平洋，机上88人全部遇难。事后发现的一段录音详细记录了机长，

汤普森、副驾驶坦斯克以及洛杉矶航线交通控制中心在空难最后时刻的对话，让世人得以了解261航班坠毁的秘密。

16：09：55汤普森：中心，阿拉斯加航空公司261航班。我们正在俯冲，已经失去控制，正在垂直降落。

16：10：33 汤普森：嗯，我们又能控制住了。

16：11： 43 坦斯克：我们所有的努力都是徒劳，不要再这样做了。

16：11： 44 汤普森：不，它下降了，头部完全朝下冲

……

16：14：12 广播：旅客们，我们出现了飞行控制问题，现在正在解决。

……

16：15：36 （LAX-CTR）：阿拉斯加航空公司261号航班，洛杉矶机场中心。收到，你们从现在的位置到洛杉矶机场畅通无阻。

16：17：09 机上乘务员：好，我们刚才听到后面有巨大的响声。

16：17：15 汤普森：恐怕稳定装置断了。

16：19： 36 巨大噪音

16：19：43 坦斯克： 救命！

……

16：20：56 汤普森：啊，完了！

……

“黑匣子”是飞行记录器的俗称，它安装在航空器上，用于航空器事故的调查、维修或飞行试验。1953年，澳大利亚墨尔本航空研究实验室的科学家戴维·沃伦博士受到音乐录音设备的启发，制造出了“黑匣子”的雏形。但是他的发明在最初几年并没有受到重视。数年以后，人们才开始意识到“黑匣子”对于航空业的重要性。短短几十年的时间里，“黑匣子”已经从一个单独的新发明演变成了广泛应用于各个航空设备的重要技术设备，它也被认为是改变世界航空界“游戏规则”的最伟大发明之一。

“飞行数据记录仪”能够向调查人员提供飞机失事前及失事瞬间飞机的飞行状况和机上设备的工作情况，包括飞机飞行的高度、速度、姿态、客舱压力、舵面偏度、发动机转速等，但它的记录时间无法超过20小时。

我们通常所说的“黑匣子”采用的是分离式飞行记录器架构，它由两部分组成，分别是保存飞行参数的“飞行数据记录仪”和记录机组最后通话及驾驶舱杂音的“舱音记录仪”。空难发生后，调查人员通常就是从“黑匣子”入手，探寻空难发生的原因。

“舱音记录仪”则能记录飞机失事前30分钟内机组人员和驾驶舱内的通话和音响，帮助调查人员根据机组人员的对话分析事故原因，以便对事故给出正确的结论。“黑匣子”对于任何飞机事故的调查都至关重要，因为它们通常是空难中唯一的“幸存者”。

随着时代的发展和科技的不断进步，“黑匣子”也有了新产品。现在的飞机上通常都会安装新一代的飞行数据记录系统，它主要包括两台一样的增强型机载飞行记录器，不仅能够记录飞行数据和音频，还能记录图像和视频，而且记录飞行数据的时间可以达到25小时，其他信息的记录时间也能达到2个小时，更高效、更可靠。

为了确保“黑匣子”能在空难发生后完好地保存下来，它通常被安装在较为安全的位置。对于采用分离式飞行记录器架构的“黑匣子”来说，飞行数据记录仪和舱音记录仪一般会被一起安装在空难发生时能够较为完整保留的飞机尾部。这是因为飞机尾部通常是最后承受撞击的部位。飞机的整个前部提供了一个挤压空间，這有助于包括“黑匣子”在内的尾部组件的减速，从而增加了“黑匣子”的保存几率。对于采用新一代飞行数据记录系统的“黑匣子”来说，两台增强型机载飞行记录器则会被分别安装在飞机的前部和后部。

“黑匣子”的外部材质为钛钢金属。这种金属材料耐高温、高压，不怕腐蚀，能够有效保证“黑匣子”不被破坏。为了能在强力撞击下保存下来，“黑匣子”通常要经过一系列的测试，包括坠毁撞击试验、落针试验、静态挤压试验、燃烧试验、深海浸没试验、盐水浸没试验、液体浸泡试验等。因为所有这些试验环境或条件，都是空难发生时“黑匣子”可能面临的考验。

虽然被称作“黑匣子”，但真正的“黑匣子”却披着橘黄色或亮橙色的外衣。醒目的颜色及“黑匣子”外壳上的反光条带有助于调查人员在飞机失事后找到它。除油漆和反射条外，“黑匣子”尾部还安装有一个较小的圆柱状物体，即水下定位信标器，它也充当了黑匣子的提手。如果飞机坠入水中，信标器会发出人耳无法听到的超声波脉冲，这些脉冲可被声呐和声波定位设备轻易检测到。