Черный ящик в самолете — что это такое, как выглядит и устроен

О параметрах записи информации

На самолетах сегодня используют либо самописцы совмещенной конструкции, либо по одному прибору типов FDR и CVR. Первая группа аппаратуры фиксирует параметрические сведения, а вторая – разговоры. Причем современные регистраторы запечатлеют множество параметров, которые используются и для расшифровки, и помогают пилоту управлять лайнером.

Черный ящик фиксирует около 2 000 параметров полета и речевые архивы переговоров, поэтому расшифровка самописца объясняет причины аварии

Что же касается нормативов, применяемых в авиации, необходимым минимумом для самописца становится фиксация 88 характеристик полета и показателей летных систем. Если рассматривать аппаратуру, которая записывает речевые показатели, здесь техника регистрирует происходящее в грузовом отделении и пассажирском секторе, переговоры экипажа, шумы в технических и подсобных блоках.

Отметим, что информация о перелете пишется на старые сведения. Обновление данных на современных системах проходит каждые 2–24 часа. Причем тут использована обязательная привязка по времени, чтобы облегчить задачу людям, которые расшифруют записи. Причем система шифрования тут предельно проста, чтобы получить реальную картину о происходящем на борту быстрее.

Поврежденные самописцы восстанавливают для дальнейшей расшифровки

В ситуациях, когда повреждения при катастрофе велики, содержимое техники удается даже восстановить. Остатки магнитных лент соединяют и обрабатывают в специальном веществе, а системные платы припаивают электронные техники. Правда, подобные случаи требуют большего времени для изучения сведений и высокой квалификации мастеров, которые занимаются реставрацией.

Расшифровка записи

Обыватели представляют, что бортовой самописец шифрует данные особым образом, поэтому расшифровка черных ящиков — такой долгий и сложный процесс. На деле всё намного проще. Никакой шифровки нет, информацию может считать любой специалист в любом аэропорту. Главная цель чёрного ящика — сохранить параметры полёта и пролить свет на причину крушения, а не скрыть какие-то данные от наземных служб.

После нахождения устройства его доставляют специальной комиссии по расследованию причин катастрофы, ящики вскрываются, и начинается процесс считывания данных.

Как расшифровывается черный ящик?

Данные записываются таким образом, чтобы любой эксперт мог их считать. Звуковые дорожки просто переносят в форму печатного текста, параметры полёта записываются в понятной читаемой форме. Происходить это может в течение нескольких дней, если бортовой самописец сохранился в идеальном состоянии. Бывает, что прибор записи всё же повреждён. Тогда расшифровка занимает больше времени: склеиваются кусочки магнитной плёнки, предпринимаются попытки восстановить данные с флеш-носителя. Специалисты буквально по крупицам воссоздают информацию.

Какие параметры считываются?

Для расследования необязательно расшифровывать полную картину всего полёта. Экспертам бывает достаточно тех частей записи, которые напрямую связаны с критическими моментами. Поэтому расшифровка обычно начинается с последних минут полёта. Считываются в первую очередь те параметры, которые связаны с предполагаемыми причинами катастрофы. По свежим стандартам каждый чёрный ящик должен записать минимум 88 параметров.

Зачем и когда придумали?

Родиной первого «черного ящика» считается Австралия. Заслуга изобретения приписывается Дэвиду Уоррену. В 1953 году он работал в команде комиссии, расследовавшей причины падения первого реактивного пассажирского лайнера «Комета-2» и задумался над тем, что хорошо бы иметь на борту каждого самолёта прибор, который бы мог регистрировать все процессы, происходящие во время полета.

Через четыре года первый бортовой самописец был сделан. Дэвид собрал его с коллегами по лаборатории аэронавтики в Мельбурне. Ещё через год устройством заинтересовался глава британского Агентства регистрации воздушных судов. Он пригласил Уоррена в Англию, где при помощи других специалистов «черный ящик» был усовершенствован. Ещё через два года, после авиакатастрофы, произошедшей в штате Квинсленд, «черные ящики» было предписано иметь на всех австралийских судах и пошло их распространение по миру.

Назначение и развитие регистратора

Рассмотрим подробнее эволюцию этой системы и узнаем, как выглядит черный ящик в самолете, какого цвета делают кожух, определим форму механизма. Прототипы самописцев предполагали запись чернилами на бумажном носителе с периодической сменой листов. Регулировку замены бумаги осуществляли при помощи таймера.

Бортовой регистратор, записывающий информацию на магнитную ленту

Позже инженеры разработали аппаратуру, которая фиксировала данные на пленке, что увеличивало надежность сохранности информации. Осциллографы с фотопленкой сменили магнитофоны с записью сведений на проволоку из стали, а затем – на магнитную ленту. Современные аппараты оснащены микросхемами, по аналогии с тривиальным компьютером.

Устройство кожуха

Отдельное внимание конструкторы уделяют параметрам прочности корпуса аппаратуры. Нынешние стандарты предполагают выполнение оболочки, которая защищает тонкий механизм, из устойчивых к ударам материалов, способных выдержать колоссальное давление

Здесь роль играет и форма, и окраска кожуха – ведь яркий оттенок облегчает поиски аппарата.

Бортовые самописцы окрашивают в яркие оттенки красного и оранжевого

Наиболее выигрышная форма, которая не деформируется при механическом воздействии в 3 000 g – пустотелый шар или цилиндр со сферическими торцами. Именно так и выглядят современные самописцы. Что касается цвета, здесь разработчики предпочли окрашивание в ярко-красные или оранжевые тона.

Как видите, параметры корпуса такого прибора поражают сопротивляемостью к внешним механическим воздействиям и негативным явлениям. Подобный скрупулезный подход к конструкции – результат полувековой модернизации аппарата с целью повышения характеристик прочности. Однако столь надежный кожух – оболочка основного механизма, об устройстве которого мы и поговорим ниже.

https://youtube.com/watch?v=cQaF6ZitfKM

Конструкция самописца

Пришло время выяснить, как устроен черный ящик самолета изнутри. Сегодня в авиации используют приборы двух последних поколений: несколько устаревшие магнитофоны с записью на магнитной ленте и современные флеш-накопители. SSD-плата закрепляется на амортизирующем механизме, чтобы избежать повреждения электроники на момент падения или взрыва самолета.

Конструкция современного бортового регистратора

По аналогичной схеме инженеры устанавливают и магнитофонный самописец. Кроме того, внутренности механизма оснащены радиомаяком. Это устройство позволяет уменьшить время на поиск прибора после аварии. Маячки работают от аккумулятора, который запускается лишь на момент удара. До этого времени батареи копят энергию, чтобы аккумулировать ее впоследствии.

Кроме того, техника покажет параметры расхода и остатка топлива, давления воздуха, число оборотов силовых установок, ход штурвала, барометрическую высоту перелета. Само собой, аппаратура фиксирует все переговоры в кабине экипажа. Благодаря столь подробным сведениям авиаэксперты определяют причины аварий с высочайшей точностью – ведь становится ясно, что видел пилот.

Привет

Повторяю вопрос. Что такое черный ящик самолета?  Попробую пошутить и отвечу: ничего… И, строго говоря, ответ правильный. Потому что, во-первых, не черный, а, во-вторых часто даже и не ящик. Слушая какой-нибудь телевизионный репортаж о тяжелом летном происшествии, можно услышать что-то типа «ведутся поиски черных ящиков» . Что-то замысловатое и таинственное.

Аварийный регистратор полётных данных системы МСРП-12-96

На самом деле никакой тайны. На каждом современном летательном аппарате имеются технические средства объективного контроля – СОК. Обычно это бортовое устройство регистрации (БУР), которое фиксирует и сохраняет полетную информацию  и бортовой магнитофон (БМ), записывающий переговоры зкипажа. Вся эта информация используется для оценки действий экипажа во время выполнения полетного задания, для контроля и диагностики работы систем самолета и, в случае какого-либо летного происшествия, для помощи в поиске причин, приведших к этому происшествию. БУР – это комплекс электронных блоков и кабелей. Один из этих блоков обязательно является накопителем полетных данных. Вот этот самый накопитель и есть таинственный черный ящик самолета. Если говорят  о черных ящиках во множественном числе, то обычно  имеется ввиду еще накопитель бортового магнитофона. «Черный ящик» на самом деле окрашен в ярко оранжевый цвет. Делается это для того, чтобы в случае аварии и разрушения летательного аппарата он был визуально заметен. Для облегчения поисков в блоки даже часто встраиваются радиомаячки. Устанавливается накопитель чаще всего в хвостовой части самолета или даже в киле. Это сделано для того, чтобы по возможности избежать повреждений, ведь киль, например, часто при авариях остается малоповрежденным. Сам электронный блок обычно помещается в титановый бронекорпус, с использованием специальной термоизоляции, которая позволяет ему находиться при температуре  1100 градусов Цельсия 30-40 минут без внутренних повреждений.

пример цилиндрического накопителя данных

Оранжевая краска, кстати, тоже жаропрочная. Форма корпуса обычно цилиндрическая или шарообразная, если конечно это позволяет конструкция. Черный ящик самолета (вертолета) на самом деле очень полезный с практической точки зрения агрегат. А ведь еще не так давно летательные аппараты  строились без них. Во время Отечественной войны в Советском Союзе стали появляться самолеты на которых регистрировались по два-три параметра, Однако бурное  распространение БУР  началось в первой половине 60-х годов прошлого века в зарубежной  гражданской авиации. В СССР этим вопросом плотно занялись начиная с 1970 года после вступления в ИКАО. А произошло это потому, что по нормам ИКАО полет на международных линиях без средств объективного контроля запрещен. Первым государством законодательно закрепившим обязательность установки этой системы на все самолеты стала Австралия и именно австралийский ученый Дэвид Уоррен считается ее изобретателем.

Дэвид Уоррен, изобретатель “черного ящика”

Системы постоянно совершенствуются.  На старых  летатательных аппаратах  стояли  БУР, в которых параметры записывались чернилами по бумажной ленте. Понятно, какое тут могло быть качество и сохранность. Потом носителем информации стала фотопленка, а накопитель был по сути дела шлейфовым осциллографом. Сейчас в основном  используются магнитные накопители. Информация здесь записывается в цифровом виде, а носителем является магнитная лента или специальная проволока. Появляются уже и регистраторы нового поколения с твердотельным носителем информации. Это обеспечивает еще большую сохранность и качество. Растут также и возможности по количеству фиксируемых параметров. Если  система САРПП-12 могла регистрировать только 12 параметров, МСРП-64 соответственно 64, то ТЕСТЕР-У3 уже 256. Таким образом черный ящик самолета (а также вертолета и любого другого летательного аппарата) – это ярко-оранжевый часто цилиндрический или шарообразный агрегат. Служит вовсе не для сохранения тай ны, а как раз для ее раскрытия. Опять имеем несоответствие в

Да и ладно… В этой ситуации важно, чтобы этому ящику как можно реже приходилось выполнять свои аварийные задачи…

Фотографии кликабельны.

{lang: ‘ru’}

Для чего нужен «чёрный ящик» на борту самолёта

На языке профессионалов «чёрный ящик» обозначается, как бортовое устройство регистрации – БУР. Эти простые по внешнему виду приборы претерпели серьёзные конструктивные преобразования, которые отразились на их внешнем виде. Благодаря модернизации «чёрные ящики» стали выносливы и надёжны.

Бортовые устройства фиксируют не только переговоры пилотов в режиме полёта. Они считывают и лётные данные – параметрическую информацию. К ней относится скорость, высота, перегрузки, отклонения рулей, параметры работы двигателей, крен и многое другое.

В современном самолёте «чёрный ящик» фиксирует до 500 различных параметров. Их анализ и помогает специалистам узнать причины катастроф. Именно поэтому самописцы размещают на борту всех воздушных судов. И после очередной трагедии в воздухе приступают к их поиску.

Что собой представляет бортовой самописец

Черный ящик лайнера – устройство уникальное. Ведь на нем большая ответственность. Так как он предназначен для условий большой механической нагрузки, то корпус такого агрегата обязательно должен быть максимально крепкими, чтобы не разрушиться.

Сегодня корпус изготавливают из титана, в некоторых случаях используют высокопрочную сталь. К корпусу агрегата предъявляются сегодня суровые требования:

  • Он должен выдерживать удары огромной силы
  • Он должен сохраняться в пожаре не менее получаса
  • Он должен сохраняться при затоплении на глубину до 6 км не меньше месяца (причем считается, что попадание черных ящиков на более глубокие места даже в мировом океане невозможно)

Так как лайнер может попасть в беду, где угодно, современные черные ящики снабжаются дополнительными маяками, которые позволяют искать их под водой и в горах – в этом случае будут использоваться и световые варианты маяков. Все они имеют определенные частоты, по которым их сразу находят специалисты. А еще такие устройства должны иметь хорошие аккумуляторы, чтобы прибор мог работать длительное время.

Это интересно: Забыл вещи в самолете — что делать

Как устроен «чёрный ящик», устанавливаемый на борту самолёта

Внутри бортового самописца находится сложная электронная начинка. Самое главное в ней – модуль памяти, на котором хранится вся информация. Ещё в начале 2000-х годов эти модули были достаточно громоздкими. Данные фиксировались на перфоленты, магнитные плёнки или специальную магнитную проволоку.

Развитие современных технологий не прошло мимо и «чёрного ящика». Вся информация стала храниться на флешке, или на языке профессионалов Flash-memory. Специально для флеш-памяти в «чёрном ящике» приспособлен бронированный корпус, где она и хранится. Если этот блок подключить к компьютеру или ноутбуку, то на экране высветятся графики, при помощи которых специалисты получают необходимую информацию о полёте воздушного транспорта.

В случаи повреждения корпуса бортового самописца во время авиакатастрофы, в специальной лаборатории извлекаются платы с модулями памяти. Микросхемы аккуратно выпаивают. Затем вставляют в считывающее устройство.

При помощи анализа данных, извлечённых из «чёрного ящика», и специальной программы, создаётся визуализация полёта воздушного судна. Она помогает смоделировать происходящее во время трагедии, чем она была вызвана, и какие действия принимал экипаж самолёта к спасению.

Анализ данных после каждой катастрофы помогает специалистам разрабатывать более современные средства, обеспечивающие безопасность воздушного судна, или устранять недочёты, которые привели к воздушной катастрофе.

Перспективы развития самописцев

С каждым годом к черным ящикам предъявляются более жесткие требования. Одна из ближайших перспектив заключается в записи на видеоноситель внешней поверхности самолета и внутренней его части. Ученые надеются, что это новшество приведет к полной замене приборов в кабине пилотов на дисплеи, которые будут давать более достоверную информацию при возникновении аварии. Хотя по стрелочным приборам можно определить, что он зафиксировал в последний момент перед аварией.

В некоторых случаях черные ящики после катастрофы не удается обнаружить. В основном это бывает, когда самолет падает в воду на большую глубину. Поэтому в перспективе предусматривается установить самописцы, которые во время аварии могли бы катапультироваться и оставаться на плаву. А еще прорабатывается возможность все данные с черного ящика переписывать на сервера, находящиеся на земле. В этом случае отпадет надобность поиска самописца. Неповрежденный прибор прекращает работу, когда нет питания, а это может произойти во время взрыва. При наличии электроснабжения черный ящик записывает данные в любых условиях. Поэтому в дальнейшем планируется для самописцев сделать автономное питание, чтобы сохранить как можно больше информации.

  1. Для записи данных в первых черных ящиках использовали ленту из стали, которая была помещена в прочный корпус. Запись велась при использовании чугунного острия. Объем информации был ограничен, так как фольга портилась и использовалась только один раз.
  2. Магнитные ленты стали применять с 1965 года. Сначала на них записывали только звук, а потом стали использовать и для записи данных.
  3. Микросхемы стали носителем информации только в девяностые годы.
  4. За 40 лет было установлено черных ящиков без малого на 100 000 самолетах, стоимость каждого составляет 10-20 тыс. долларов.
  5. Продолжительность службы самописцев увеличилась после введения на них сертификации.

Расшифровка записи

Обыватели представляют, что бортовой самописец шифрует данные особым образом, поэтому расшифровка черных ящиков — такой долгий и сложный процесс. На деле всё намного проще. Никакой шифровки нет, информацию может считать любой специалист в любом аэропорту. Главная цель чёрного ящика — сохранить параметры полёта и пролить свет на причину крушения, а не скрыть какие-то данные от наземных служб.

После нахождения устройства его доставляют специальной комиссии по расследованию причин катастрофы, ящики вскрываются, и начинается процесс считывания данных.

Как расшифровывается черный ящик?

Данные записываются таким образом, чтобы любой эксперт мог их считать. Звуковые дорожки просто переносят в форму печатного текста, параметры полёта записываются в понятной читаемой форме. Происходить это может в течение нескольких дней, если бортовой самописец сохранился в идеальном состоянии. Бывает, что прибор записи всё же повреждён. Тогда расшифровка занимает больше времени: склеиваются кусочки магнитной плёнки, предпринимаются попытки восстановить данные с флеш-носителя. Специалисты буквально по крупицам воссоздают информацию.

Какие параметры считываются?

Для расследования необязательно расшифровывать полную картину всего полёта. Экспертам бывает достаточно тех частей записи, которые напрямую связаны с критическими моментами. Поэтому расшифровка обычно начинается с последних минут полёта. Считываются в первую очередь те параметры, которые связаны с предполагаемыми причинами катастрофы. По свежим стандартам каждый чёрный ящик должен записать минимум 88 параметров.

Когда появились черные ящики

Многих людей, далеких от темы интересует, что такое бортовой самописец, который многие называют по-простому черным ящиком. По сути своей это устройство в виде шара (такая форма выбрана, потому что в подобном виде устройству проще противостоять внешним нагрузкам, типа ударов). По цвету он, как ни странно, оранжевый – это необходимо, чтобы можно было максимально быстро найти его среди обломков.

Когда авиация стала развиваться активными темпами, участились и случаи авиакатастроф. Так как выживших в них не оставалось, то и узнать о том, что произошло – была ли это ошибка экипажа или во всем виноват дефект техники – не представлялось возможным. Поэтому разработчики решили создать устройство, которое бы фиксировало все технические нюансы полета

Такая мера позволяет понять в случае авиакатастрофы, чему надо уделить более пристальное внимание –какую коррекцию тех или иных узлов авиалайнера надо провести

С течением времени стало понятно, то необходимо еще и фиксировать разговоры пилотов в воздухе, чтобы оценить адекватность принимаемых экипажем мер по спасению самолета. Ведь количество ошибок по человеческому фактору также увеличивалось. В итоге, в 1953 году австралийский ученый Дэвид Уоррен сделал прибор с функцией голосового самописца. Он принимал участие в расследовании авиакатастрофы и понял, что расшифровки записи того, что происходило на борту и в кабине самолета, очень помогли бы в определении результатов. В 1956 году он представил более совершенную модель такого прибора. И чуть позже – через 4 года — правительство распорядились установить такие варианты на все самолеты.

Первые агрегаты писали информацию на фотобумагу, на магнитофоны со стальными проволоками, после на магнитную ленту. Сегодня, как и все современные самолеты, они получили свое развитие, и запись идет на микросхемы – флеш-память.

Почти все самолеты сели

После второго крушения самолета модели 737 Max за последние полгода многие авиакомпании отказывались от эксплуатации этих лайнеров, а страны по всему миру стали запрещать их полеты над своей территорией.

Первыми начали запрещать азиатские страны. Затем присоединился Евросоюз. США утверждали, что опасности никакой нет, но вскоре также отказались от эксплуатации самолетов. Сама Boeing заверяла в надежности своих лайнеров, но позже также порекомендовала всем эксплуатантам посадить 737 Max 8 и заморозила поставки новых моделей.

В конце марта Международные авиалинии Украины ожидали поставку Boeing 737 Max 8. До конца года в Украине должны были появится уже три модели и еще несколько до 2023 года.

Направления развития самописцев — есть ли альтернативы?

Опыт расследования авиапроисшествий диктует дальнейшее развитие и изменение чёрных ящиков. Касается это конструкции, материалов изготовления и способов обезопасить информацию.

Скорее всего, в будущем самописцы смогут транслировать запись на наземный сервер. Инженеры «научат» чёрные ящики катапультироваться при ударах, чтобы БУР не подвергался горению вместе с остатками самолёта. Возможно, установленные в будущем видеофиксаторы (камеры наблюдения) внутри и снаружи лайнера помогут точнее представлять события за минуты до происшествия.

С появлением принципиально новых информационных накопителей и способов записи чёрные ящики совсем перестанут быть похожими на те устройства, которые использовались на протяжении десятилетий.

История появления

Статистика авиационных происшествий начала свой отсвет вместе с началом эры воздушных полётов. Чем больше летательных аппаратов поднималось в воздух, тем больше жертв и инцидентов происходило. Повышение авиационной безопасности — вот без чего невозможно было дальнейшее развитие полётов. Бортовые самописцы стали добрыми помощниками в этом деле.

Предшественники приборов состояли из часового механизма с подачей бумаги. На длинной бумажной ленте перо с чернилами автоматически записывало показания приборов. Удобство было в том, что запись производилась постоянно, а пилоты могли не отвлекаться на это занятие. Такой способ, конечно, не был надёжным, и приносил пользу только при оценке состояния самолёта после успешного приземления. Авиакатастрофы чёрный ящик с чернильницей перенести не мог.

Авторы первого серьёзного бортового регистрационного устройства — Франсуа Юссено и Пауль Бодуэн. В 1939 году они представили первую модель БУР, работавшего по принципу светолучевого осциллографа. Безопасность гражданских и военных авиаперелётов значительно повысилась после 1967 года, когда самописцы внесли в список обязательных устройств на всех самолётах.

Бортовой самописец за время существования постоянно менялся, использовались разные способы записи данных о полёте. Передовые достижения науки каждого периода отражались на конструкции БУР. В разное время для записи параметров полёта применялись магнитные ленты и стальная проволока, перфокарты и другие технические приспособления. Современный самописец состоит из флеш-карты и микросхем, записывающих техническое состояние систем, действий экипажа и параметров за бортом.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий