張亦馳 郭媛丹

編者的話：東方航空公司MU5735航班的第二個(gè)黑匣子已于27日被發(fā)現(xiàn)(左圖)。到目前為止，該航班兩個(gè)黑匣子全都被找到。黑匣子有什么功能，為什么外界高度關(guān)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(shí)是橘紅色

黑匣子是飛行信息記錄系統(tǒng)(或稱(chēng)飛行參數(shù)記錄器)的俗稱(chēng)。但其實(shí)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(biāo)識(shí)。在飛機(jī)上安裝黑匣子的構(gòu)想是上世紀(jì)50年代首度提出，由于當(dāng)時(shí)飛機(jī)上的電子設(shè)備都被存放在一個(gè)個(gè)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(qiáng)的神秘感。同時(shí)，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(chēng)為“黑匣子”。不過(guò)，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(jī)故障診斷與維護(hù)等方面。

國(guó)際民用航空組織（ICAO）要求大型商用飛機(jī)攜帶2個(gè)飛行記錄器：分別是飛行數(shù)據(jù)記錄器（FDR）和駕駛艙語(yǔ)音記錄器（CVR）。FDR至少記錄過(guò)去25小時(shí)運(yùn)行的各類(lèi)飛行參數(shù)。CVR記錄飛行機(jī)組人員在最后2小時(shí)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(shè)備將FDR和CVR的功能組合成一個(gè)單元，這些裝置被稱(chēng)為駕駛艙語(yǔ)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(gè)參數(shù)，但大多數(shù)現(xiàn)代飛機(jī)的黑匣子記錄的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)比這個(gè)最低要求多得多b例如，波音737-800飛機(jī)上攜帶的FDR可記錄超過(guò)1500個(gè)參數(shù)，空中客車(chē)A380飛機(jī)上攜帶的FDR可記錄2800多個(gè)參數(shù)。CVR通常記錄4個(gè)音頻通道：機(jī)長(zhǎng)麥克風(fēng)、副駕駛麥克風(fēng)、供其他機(jī)組人員使用的備用通道以及駕駛艙背景通道（CAM）。前3個(gè)頻道記錄機(jī)組人員的對(duì)話和無(wú)線電通話，CAM記錄聲音警告和警報(bào)，以及駕駛艙的環(huán)境聲音。在飛行中關(guān)閉CVR是非法的。波音737飛機(jī)的FDR和CVR安裝在飛機(jī)尾部，以盡量減少飛機(jī)墜毀時(shí)對(duì)其造成的破壞。而此次事故搜索過(guò)程中，率先被找到的正是CVR。

27日發(fā)現(xiàn)第二個(gè)黑匣子之前，在26日下午舉行的“3?21”東航飛行事故國(guó)家應(yīng)急處置指揮部第六場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上，有關(guān)人員表示，已搜尋到與第二個(gè)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(gè)ELT和黑匣子是什么關(guān)系呢？顧名思義，這就是一種飛機(jī)在發(fā)生緊急情況后，用于向外界報(bào)告自身位置的裝置。ICAO要求載客19人以上的商用飛機(jī)必須裝備至少一部ELT，發(fā)生事故后通過(guò)無(wú)線電發(fā)送定位信號(hào)，這樣便于定位飛機(jī)。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(zhuān)業(yè)人士可能不容易將其和黑匣子進(jìn)行區(qū)分。▲

水下和陸地尋找黑匣子各有哪些難點(diǎn)?

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(guān)注。尋找、打撈黑匣子，首先要確認(rèn)墜機(jī)的第一現(xiàn)場(chǎng)，也就是說(shuō)要確定墜機(jī)的精確區(qū)域。

相比海上墜機(jī)，墜毀到陸地上的飛機(jī)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(jī)撞擊點(diǎn)相對(duì)容易確定，特別是在客機(jī)撞地前沒(méi)有解體的情況下。以撞擊點(diǎn)為中心，確定一定半徑進(jìn)行搜索，找到黑匣子只是時(shí)間問(wèn)題。不利的一面則是墜機(jī)時(shí)發(fā)生的碰撞較為劇烈，巨大的沖擊可能會(huì)導(dǎo)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(jī)殘骸后，利用黑匣子外表明亮、獨(dú)特的顏色和反光標(biāo)識(shí)進(jìn)行搜尋。

27日上午，“3?21”東航飛行事故客機(jī)第二個(gè)黑匣子已找到，被當(dāng)天13時(shí)的航班順利送回北京。據(jù)央視報(bào)道，第三個(gè)黑匣子發(fā)現(xiàn)點(diǎn)位于撞擊點(diǎn)正東偏南5度，距離撞擊點(diǎn)40米，距地表深度1.5米。據(jù)報(bào)道，被找到的第二個(gè)黑匣子罐體較為完整?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員介紹稱(chēng)，第二個(gè)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(diǎn)相對(duì)容易，而發(fā)生海上墜機(jī)事故，確定撞擊點(diǎn)就復(fù)雜得多。,往往需要從發(fā)現(xiàn)飛機(jī)殘骸開(kāi)始。由于發(fā)現(xiàn)殘骸的海域多數(shù)情況下并非飛機(jī)墜海的第一現(xiàn)場(chǎng),因此在發(fā)現(xiàn)殘骸碎片之后，便需要通過(guò)數(shù)學(xué)模型來(lái)確定飛機(jī)主體墜海更為精確的區(qū)域。在明確撞擊點(diǎn)后，再在以撞擊點(diǎn)為中心的相關(guān)區(qū)域進(jìn)行搜索。如果落入水中，黑匣子上的水下定位信標(biāo)（ULB）會(huì)以每秒一次的頻率發(fā)送載頻為37.5KHz的音頻信號(hào)。在2014年7月1日之后制造的飛機(jī)上，信標(biāo)工作約90天(之前為30天)。在90天內(nèi)，可利用專(zhuān)門(mén)的被動(dòng)聲吶搜索。

黑匣子在水下定位主要依靠水下定位信標(biāo)。它是一個(gè)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(biāo)上的水敏開(kāi)關(guān)啟動(dòng)信標(biāo)工作，通過(guò)信標(biāo)的金屬外殼把頻率為37.5KHz的超聲波信號(hào)發(fā)射到周?chē)颍棵胍粋€(gè)脈沖。信標(biāo)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(biāo)1800-3600能被儀器探溯到，海水的狀態(tài)、周?chē)拇?，海洋?dòng)物、石油管道等都會(huì)影響信標(biāo)的被探測(cè)范圍。

如果90天過(guò)后仍未找到黑匣子，并不意味著已絲毫沒(méi)有希望。因?yàn)楹谙蛔油ǔ＞嚯x殘骸主體不遠(yuǎn)，甚至多數(shù)情況下會(huì)位于飛機(jī)的主體殘骸上。2009年6月1日失事的法航客機(jī)的黑匣子，實(shí)際上就是通過(guò)打撈飛機(jī)的主體殘骸找到的。因此，如果能確定客機(jī)主體殘骸墜落區(qū)域，那么搜索工作就要以主動(dòng)聲吶和水下電視為主，并通過(guò)對(duì)客機(jī)主體殘骸的搜索帶動(dòng)對(duì)黑匣子的探測(cè)?！?/p>

讀取黑匣子數(shù)據(jù)非常關(guān)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(gè)環(huán)節(jié)。由于空難造成的嚴(yán)重撞擊，如何保證數(shù)據(jù)不被損壞？數(shù)據(jù)讀取這個(gè)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(qiáng)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(chǔ)的信息。

根據(jù)歐洲民用航空設(shè)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(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，抗墜毀的機(jī)載記錄系統(tǒng)最低運(yùn)行性能規(guī)范必須符合以下“生存能力標(biāo)準(zhǔn)”：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(shí)間1小時(shí)；承受260攝氏度高溫持續(xù)10小時(shí)。同時(shí)每個(gè)飛行記錄儀必須有一個(gè)水下定位信標(biāo)（ULB）。當(dāng)記錄儀浸入水中時(shí)，ULB會(huì)自動(dòng)激活，并發(fā)送90天的信號(hào)，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(chǔ)單元、電路板、水下定位信標(biāo)組成。數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的存儲(chǔ)芯片中，絕大多數(shù)記錄器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元里都是固態(tài)存儲(chǔ)芯片。黑匣子需要具備供電條件和使用專(zhuān)用下載設(shè)備和軟件才能下載數(shù)據(jù)。

黑匣子數(shù)據(jù)下載通常會(huì)遇到三種情況：一是數(shù)據(jù)完全沒(méi)有受損；二是黑匣子受損，但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元狀態(tài)完好；三是黑匣子存儲(chǔ)芯片受損。不同的情況，處理的方法也不同。對(duì)于完全不受損的黑匣子，需先將其與專(zhuān)用下載設(shè)備及電源連接，再次確認(rèn)連接無(wú)誤后給黑匣子通電；通電后需使用專(zhuān)用下載設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)下載，再用專(zhuān)用譯碼軟件對(duì)下載成功的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如果黑匣子破損，無(wú)論是外觀還是電路板等部件受損，但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(chǔ)單元拆下，進(jìn)行清理和檢查后，取出并檢查存儲(chǔ)芯片。若存儲(chǔ)芯片外觀完好，再將存儲(chǔ)芯片安裝到另一個(gè)完好的同型號(hào)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(chǔ)芯片受損，通常按照生產(chǎn)廠家的建議，需將存儲(chǔ)芯片返回廠家進(jìn)行芯片修復(fù)處理。

毛延峰表示，之前在事故現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的駕駛艙語(yǔ)音記錄器已嚴(yán)重受損。數(shù)據(jù)下載所需的時(shí)間難以確定，要根據(jù)記錄器的狀態(tài)來(lái)決定。▲

調(diào)查事故原因還有哪些方法

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男27日對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示，考慮到搜救現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜性，尤其是連續(xù)降甬、地面泥濘松軟，加之飛機(jī)殘骸深入到地下20米深，可以說(shuō)此次黑匣子搜尋進(jìn)度算是比較快的?！霸谌绱藦?fù)雜的環(huán)境下能快速找到黑匣子，現(xiàn)場(chǎng)搜救團(tuán)隊(duì)工作效率很高。而且現(xiàn)場(chǎng)搜救團(tuán)隊(duì)還亶負(fù)責(zé)在整個(gè)中心點(diǎn)范圍內(nèi)搜索飛機(jī)殘骸以及遇難者遺骸，工作強(qiáng)度非常大?！?/p>

兩個(gè)黑匣子的發(fā)現(xiàn)對(duì)于事故調(diào)查進(jìn)展有至關(guān)重要的作用。王亞男舉例說(shuō)，2018年10月29日，印尼獅航610航班在從雅加達(dá)起飛13分鐘后墜入海中，飛機(jī)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(jī)的一個(gè)迎角傳感器出了問(wèn)題，讓飛行控制系統(tǒng)不斷下偏水平尾翼壓低機(jī)頭,飛行員試圖拉桿制止這一趨勢(shì)，拉桿動(dòng)作有26次之多，但最終未能挽救飛機(jī)。

兩個(gè)數(shù)據(jù)記錄器的作用孰輕孰重呢？王亞男認(rèn)為，對(duì)于事故調(diào)查人員而言，兩個(gè)同等重要，因?yàn)樗鼈冇涗浀氖遣煌臄?shù)據(jù)類(lèi)型，能夠在不同維度上還原現(xiàn)場(chǎng)。“語(yǔ)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(jī)可能出現(xiàn)了一些問(wèn)題，飛行數(shù)據(jù)記錄器則通過(guò)真實(shí)數(shù)據(jù)驗(yàn)證或確認(rèn)飛機(jī)是否出現(xiàn)了飛行員交談中所提及的問(wèn)題。”至于為什么說(shuō)飛行數(shù)據(jù)記錄器更重要一些，王亞男表示，因?yàn)槠溆涗浟舜罅空鎸?shí)飛行參數(shù)，這些參數(shù)來(lái)自飛機(jī)各關(guān)鍵部位，可以幫助調(diào)查人員從數(shù)據(jù)角度還原飛機(jī)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(gè)方面展開(kāi)：首先是現(xiàn)場(chǎng)黑匣子的提取，數(shù)據(jù)的使用。其次是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)飛機(jī)殘骸及現(xiàn)場(chǎng)其他證據(jù)和線索的提取，還原飛機(jī)墜機(jī)前的一些狀態(tài);。第三方面是圍繞飛行事故外圍展開(kāi)相關(guān)信息的搜集和調(diào)查，包括此前飛機(jī)的飛行檔案和記錄、駕駛及維修過(guò)該飛機(jī)相關(guān)人員的口述和記錄等，這些外圍信感也能對(duì)事故原因調(diào)查有一定的幫助?！?/p>