Mikä on lentokoneen "musta laatikko" ja miten se toimii? Lentokoneen musta laatikko: miksi sitä tarvitaan ja minkä värinen se todella on? 

Lentokoneen musta laatikko (lennonrekisteröintilaite, -tallennin) on laite, jota käytetään rautateillä, vesiliikenteessä ja lentoliikenteessä tallentamaan tietoja lentokonejärjestelmistä, miehistön keskusteluista jne. Jos kuljetuksissa tapahtuu vaaratilanteita, näitä tietoja käytetään määrittämään syitä.

Tarina

Ensimmäinen toimiva lentotietojen tallennin ilmestyi vuonna 1939. Ranskalaiset Bodun ja Usseno suunnittelivat valonsädeoskilloskoopin, joka tallensi jokaisen lentoparametrin (nopeuden, korkeuden jne.). Tämä tapahtui kääntämällä vastaavaa peiliä, joka heijasti valonsäteen valokuvausfilmiin. Erään version mukaan nimi "lentokoneen musta laatikko" ilmestyi näin (katso kuva alla), koska sen runko maalattiin tällä värillä filmin suojaamiseksi altistumiselta. Vuonna 1947 yrittäjät keksijät perustivat Ranskan mittausinstrumenttien seuran. Ajan myötä tästä yrityksestä tuli melko suuri laitevalmistaja ja se sulautui Safran-konserniin.

Uusi modifikaatio

Vuonna 1953 australialainen tiedemies David Warren, joka osallistui Havillandin katastrofin tutkimiseen, esitti ajatuksen, että miehistön keskustelujen tallentaminen olisi erittäin hyödyllistä tällaisessa tapauksessa. Hänen ehdottamassaan mekanismissa yhdisti ääni- ja parametriset tallentimet ja käytti myös magneettinauhaa tallentamiseen. Warrenin tallennin oli kääritty asbestiin ja sisältyi teräskoteloon. Tästä syystä meillä on luultavasti toinen määritelmä "lentokoneen mustan laatikon" käsitteelle - tämä on esine, jolla on tuntematon tai periaatteeton sisäinen rakenne ja joka suorittaa tiettyjä toimintoja.

David esitteli laitteen prototyypin vuonna 1956. Hän keksi myös mustan laatikon lentokoneeseen. Neljä vuotta myöhemmin Australian hallitus määräsi tallentimien asentamisen kaikkiin olemassa oleviin lentokoneisiin. Pian muutkin maat seurasivat esimerkkiä.

Mitä on sisällä?

Lentokoneen musta laatikko, jonka valokuvan näet artikkelissa, ei kuulu monimutkaisten laitteiden luokkaan. Tämä on tavallinen joukko ohjain- ja flash-muistisiruja. Se ei eroa paljon tavallisesta kannettavan tietokoneen SSD-asemasta. Flash-muistia on kuitenkin käytetty tallentimissa suhteellisen hiljattain. Nykyään useimmat lentokoneet on varustettu vanhemmilla malleilla, joissa tallennus tehdään magneettinauhalle tai langalle.

Tallenteiden tyypit

Tallentimia on kahdenlaisia: käyttö- ja hätätallentimet. Ensimmäinen niistä ei ole turvallinen ja sitä käytetään ajoneuvojen päivittäiseen valvontaan. Rautatie-, vesi- ja lentoliikenteen henkilökunta lukee tiedot järjestelmän tallennuslaitteista jokaisen lennon jälkeen. Sitten vastaanotetut tiedot analysoidaan miehistön ei-hyväksyttävien toimien havaitsemiseksi työn aikana. Esimerkiksi:

  • onko valmistajan sallima suurin kallistuskulma ylitetty;
  • ylittyikö ylikuormitus nousun/laskun aikana;
  • ylitettiinkö käyttöaika lentoonlähtö- tai jälkipolttotilassa jne.

Näiden tietojen avulla voit myös seurata resurssien ehtymistä ja suorittaa oikea-aikaisia ​​rutiinihuoltoja kuljetuskaluston vikojen vähentämiseksi ja lentoturvallisuuden parantamiseksi.

Hätänauhurissa on erittäin luotettava suojaus. Nykyaikaisen TSO-C124-standardin vaatimusten mukaisesti se varmistaa tietoturvan puolen tunnin jatkuvan palamisen aikana 3400 g:n iskuylikuormituksilla, 6 km:n syvyydessä 30 päivän ajan sekä 2:n staattisilla ylikuormituksilla. tonnia, joka kestää jopa 5 minuuttia. Vertailun vuoksi: edellisen sukupolven magneettinauhalla varustetut tallentimet kestivät vain 1000 g:n ylikuormituksen ja jopa 15 minuutin palamisajan. Etsintöjen helpottamiseksi hätätallentimet on varustettu hydroakustisilla äänimerkeillä ja radiomajakoilla.

Mistä se on tehty?

Keskustelemme mustan laatikon väristä alla olevassa koneessa, mutta nyt puhutaan materiaaleista, joista se on valmistettu. Tallentimet on valmistettu seostetusta raudasta tai titaaniseoksista. Joka tapauksessa se on lämmönkestävä ja erittäin luja materiaali. Vaikka suurimmaksi osaksi tallentimien turvallisuuden takaa niiden sijainti lentokoneen rungossa.

Mikä lentokonelaatikko?

Tyypillisesti lentonauhuri on punainen tai oranssi. Nyt tiedät minkä värinen koneen musta laatikko on, ja on aivan selvää, ettei sen nimellä ole mitään tekemistä todellisen värin kanssa. Kirkkaat väritykset tehtiin etsimisen helpottamiseksi.

Mitä parametreja tallennetaan?

Tallentimia parannetaan jatkuvasti. Ensimmäiset mustat laatikot lukevat vain 5 parametria: nopeus, aika, pystysuuntainen kiihtyvyys, korkeus ja suunta. Ne kiinnitettiin kynällä kertakäyttöiselle metallikalvolle. Tallentimien evoluution viimeinen vaihe juontaa juurensa 90-luvulle, jolloin solid-state-media otettiin käyttöön. Nykyaikaiset tallentimet pystyvät tallentamaan jopa 256 parametria. Tässä on joitain niistä:

  • Jäljellä oleva polttoaine.
  • Välitön polttoaineenkulutus.
  • Nousunopeus.
  • Ilmanpaine.
  • Pyörimiskulma.
  • Verkkojännite.
  • Moottorin ohjauskahvan asento.
  • Sivuttainen ylikuormitus.
  • Aileron-introseptoreiden poikkeama.
  • Läpän taipuma.
  • Ohjauspyörän taipuma.
  • Stabilisaattorin taipuma.
  • Siivekkeen taipuma.
  • Ohjausikeen kulku nousussa, suunnassa ja kallistuksessa.
  • Ohjauspyörän isku.
  • Moottorin nopeus.
  • Moottorin nopeus.
  • Pysty- ja sivuttaiset ylikuormitukset.
  • Todellinen korkeus.
  • Barometrinen korkeus.
  • Lentonopeus jne.

Missä se sijaitsee?

Lentokoneen musta laatikko sijaitsee koneen takana. Laivalla on useita tallentimia. Varamalleja tarvitaan vakavien vaurioiden varalta tai jos tärkeimpiä malleja ei voida havaita.

Aikaisemmin puhe- ja parametriset tallentimet erotettiin toisistaan: ensimmäinen asennettiin ohjaamoon ja toinen lentokoneen pyrstöyn. Koska kuitenkin matkustamo tuhoutui katastrofissa enemmän kuin peräosa, molemmat tallentimet asennettiin lentokoneen peräsuunnassa.

Lentokoneen musta laatikko: salauksen purku

Tämä on yhtä paljon myyttiä kuin sen nimessä olevan tallentimen väri. Muista: kaatuneiden lentokoneiden mustien laatikoiden tulkitseminen on yksinkertaisesti mahdotonta. Miksi, kysyt? Kyllä, koska tallennettua dataa ei ole salattu ja sanaa "salauksen purku" käytetään samassa yhteydessä kuin haastattelutallenteita käsittelevien toimittajien käyttämiä. He kirjoittavat tekstiä kuuntelemalla nauhuria. Asiantuntijakomissio tekee samoin ja tallentaa tiedot sellaisessa muodossa, joka on kätevä havaita ja analysoida. Täällä ei ole salausta: tietoja ei suojata ulkopuolisilta, tiedot ovat luettavissa millä tahansa lentokentällä. Tietoa ei myöskään ole suojattu muutoksilta, koska tallennin on suunniteltu tunnistamaan lento-onnettomuuksien syyt ja vähentämään niiden määrää tulevaisuudessa. Lopulta onnettomuuksien todellisten syiden tukahduttamiseksi tai vääristämiseksi poliittisista tai muista syistä voidaan todeta tallentimien vakavista vaurioista ja tiedon lukukyvyttömyydestä.

On totta, että jopa vakavista vaurioista (noin 30 % katastrofeista) kaatuneen lentokoneen musta laatikko voidaan silti rekonstruoida. Nauhapalat liimataan yhteen ja käsitellään erityisellä seoksella, ja säilyneet mikropiirit juotetaan ja liitetään lukijaan. Nämä ovat melko monimutkaisia ​​toimenpiteitä, jotka suoritetaan erityisissä laboratorioissa ja jotka vievät aikaa.

Onko vaihtoehtoja?

Nyt tiedät mikä lentokoneen musta laatikko on. Toistaiseksi tätä laitetta ei ole pidetty 100% luotettavana. Onko vaihtoehtoja?

Tällä hetkellä niitä ei yksinkertaisesti ole olemassa, mutta insinöörit työskentelevät jatkuvasti parantaakseen olemassa olevia malleja. Lähitulevaisuudessa he suunnittelevat siirtävän tietoja mustista laatikoista reaaliajassa joko lentotukikohtiin tai satelliittiin.

Boeing 777:n kapteeni Steve Abdu uskoo, että reaaliaikaisten tietojen lähettäminen vaatisi kallista satelliittiviestintää. Mutta jos lähetät 4-5 minuutin välein, tämä vähentää merkittävästi tekniikan kustannuksia ja lisää sen käytön kannattavuutta. Koska satelliittien määrä planeetalla kasvaa joka vuosi, lentotietojen tallentaminen etälaitteeseen on todennäköisin vaihtoehto pitkille hauille ja aikaa vievälle tietojen salauksen purkamiselle.

Suunnitelmissa on myös ampua kelluvia tallentimia. Lentokoneen törmäys esteeseen tallennetaan erityisillä antureilla, jotka laukaisevat myöhemmin tallentimen heittämisen laskuvarjolla. Samanlainen periaate on jo käytössä autoissa

Sitä, mitä tiedotusvälineissä yleensä kutsutaan "mustaksi laatikoksi" tai "lennontallentimeksi", kutsutaan lentäjien kielellä "hätälentotietojen tallennusjärjestelmäksi" tai lyhennettynä ARPP.

Tämä on laite tai pikemminkin laitteet, joka sisältää suuren määrän antureita, signaalinkäsittelyyksiköitä ja tallennuslaitteita.

Australialaista tiedemiestä David Warrenia pidetään ensimmäisen tällaisen laitteen keksijänä.

Toukokuussa 1953 maailman ensimmäinen matkustajalentokone Comet 1 syöksyi maahan. Katastrofin seurauksena kukaan ei selvinnyt hengissä, todistajia ei ollut, eikä syistä tiedetty mitään. Työskennellessään onnettomuuksia tutkivan tiimin parissa David ajatteli, että lentäjän ja miehistön jäsenten välisten keskustelujen tallenteet sekä mittarien lukemat onnettomuuden aikana voisivat auttaa selvittämään lento-onnettomuuksien syyn.

Vuonna 1957 David loi Melbournen ilmailututkimuslaboratorion kahden kollegansa avulla toimivan "mustan laatikon" mallin, joka pystyi tallentamaan tietoja ja keskusteluja neljän tunnin ajan.

Vuonna 1958 Australiassa vieraileva Yhdistyneen kuningaskunnan lentorekisteröintilautakunnan johtaja näki Davidin auton ja oli erittäin kiinnostunut sen myynninedistämisestä. Hänen kutsustaan ​​David Warren meni Englantiin, missä tutkijaryhmä asetettiin hänen käyttöönsä parantamaan laitetta. Uusi "musta laatikko" -malli asetettiin iskun- ja tulenkestävään laatikkoon ja sitä alettiin myydä monissa maissa.

Vuonna 1960 Queenslandin lento-onnettomuuden jälkeen tuomioistuin määräsi kaikki australialaiset lentoyhtiöt asentamaan "mustat laatikot" kaikkiin siviililentokoneisiin. Australiasta tuli ensimmäinen maa maailmassa, joka otti käyttöön tällaisen lain.

Tällä hetkellä "musta laatikko" on pakollinen kaikissa lentokoneissa. Laite on mahdollistanut useiden auto-onnettomuuksien syiden selvittämisen kautta linjan ja tulevien tragedioiden ehkäisemisen.

Muuten, nimi "musta laatikko" syntyi siitä tosiasiasta, että ensimmäiset tällaiset laitteet kiellettiin tiukasti kentällä olevien teknisten henkilöiden huoltamisesta (lukuun ottamatta suorituskyvyn seurantaa), ja sen toiminnan yksityiskohdat oli tiukasti luokiteltu. Lentoyhtiön johto ryhtyi vastaaviin toimenpiteisiin varmistaakseen mahdollisimman objektiivisuuden lento-onnettomuuksien tutkinnassa.

Mikä on "musta laatikko"

Itse asiassa oranssiin koteloon piilotettu ja "mustaksi laatikoksi" kutsuttu laite, jota yleensä näytetään televisiossa, on vain osa SARPP:tä - suojattua on-board-muistilaitetta (OBS). Nykyaikaiset lentokoneet on yleensä varustettu kahdella ESC:llä: toinen rekisteröi lentoparametreja ja toinen miehistön kommunikaatiota. Muut vaihtoehdot ovat kuitenkin myös mahdollisia. Joissakin lentokoneissa tiedot tallennetaan rinnakkain kahdelle tai kolmelle ZBN:lle niin, että jos toinen niistä tuhoutuu, toinen säilyy. "Mustien laatikoiden" etsimisen helpottamiseksi niihin on rakennettu radiomajakat, jotka syttyvät automaattisesti onnettomuuden sattuessa. Samaa tarkoitusta varten ZBN:llä on kirkkaan oranssi väri.

Tietojen säilyttämiseksi katastrofin sattuessa "mustan laatikon" ontot osat on täytetty erityisellä jauheella, joka kestää lentopetrolin palamislämpötilan (1100 °C). Tämän jauheen ansiosta lämpötila "laatikon" sisällä ei myöskään nouse yli 160 °C, minkä ansiosta voit tallentaa kaikki "lennontallentimen" sisältämät tiedot. Sotilaskoneet eivät tässä mielessä eroa siviililentokoneista. Ellei muita parametreja tallenneta aseiden kanssa työskentelyyn (ohjusten laukaisu, pommien pudottaminen jne.), navigointilaitteille jne.

Järjestelmä TU-154-lentokoneen lentoparametrien tallentamiseen

TU-154-lentokone on varustettu lentokoneessa olevalla magneettitallentimella MSRP-64, joka sisältää huomattavan määrän antureita, tiedonkeruu- ja muunnosyksikön (BSPI), on-board cassette storage unit (KBN), suojatun -levyn tallennusyksikkö (ZBN) ja ääninauhuri (Mars-BN).

Anturit tallentavat ja lähettävät tietoja seuraavista parametreista BSPI:lle:

  • Barometrinen korkeus (eli korkeus merenpinnan yläpuolella).
  • Todellinen korkeus (pystysuuntainen etäisyys lentokoneesta pintaan (maa, puiden latvut, rakennusten katot jne.).
  • Lentonopeus (ohjaamossa olevan nopeusilmaisimen näyttö).
  • Iskukulma (missä kulmassa siiven tasoon nähden ilmavirta osuu siihen).
  • Sivuttainen ylikuormitus.
  • Pystysuuntainen ylikuormitus.
  • Oikean hissin poikkeama nollasta.
  • Vasemman hissin taipumakulma neutraalista.
  • Ajoneuvon kallistuskulma.
  • Gyrocompassin lentokurssi.
  • Pitch (lentokoneen nokan kulma ylös tai alas).
  • Moottorin ohjauskahvan asento - 1.
  • Moottorin hetkellinen polttoaineenkulutus - 1.
  • Moottorin nopeus - 1.
  • Moottorin ohjauskahvan asento - 2.
  • Moottorin hetkellinen polttoaineenkulutus - 2.
  • Moottorin nopeus - 2.
  • Moottorin ohjauskahvan asento on 3.
  • Moottorin hetkellinen polttoaineenkulutus - 3.
  • Moottorin nopeus - 3.
  • Nostokulma (kuinka nopeasti kone laskee (nostaa) nokkansa).
  • Ohjauspyörän isku.
  • Polkimen taipuma.
  • Ohjauspylvään poikkeama.
  • Oikea siivekkeen taipuma.
  • Vasemman siivekkeen taipuma.
  • Peräsimen taipuma.
  • Stabilisaattorin taipuma.
  • Läpän taipuma.
  • Roll Control -liikeliike.
  • Ohjauksen kurssi kulkee kurssia pitkin.
  • Nousukulman säätöliike.
  • Ohjaamon ilmanpaine.
  • Trimmerin varren isku.
  • Vasemman siivekkeen spoilerin taipuma.
  • Oikean siivekkeen spoilerin taipuma.
  • Sisäinen verkkojännite.
  • Jäljellä oleva polttoaine yhteensä.

Tiedonkeruu- ja muunnosyksikkö (BCPI) muuntaa vastaanotetut tiedot nauhoitettavaksi sopivaan muotoon ja lähettää ne sisäiseen kasettitallennuslaitteeseen (OBN) ja turvalliseen on-board-muistilaitteeseen (ZBN).

CBN sijaitsee lentäjän ohjaamossa ja sitä käytetään jokapäiväisessä työssä. Käytettävissä on magneettinauhalla varustetut kelat, joille lentoparametrit tallennetaan ja näitä tietueita käytetään lennon analysointiin, miehistön toimintojen analysointiin, laitevikojen analysointiin ja kaikkiin muihin tapauksiin, joissa on tarpeen seurata koneen käyttäytymistä. Lentäjät kutsuvat usein KBN:tä "snitchiksi".

ZBN sijaitsee ajoneuvon takana, eikä miehistö pääse siihen käsiksi. ZBN on oranssi pallo, joka on valmistettu erittäin lujista materiaaleista. Se kestää 1000 g:n ylikuormituksen ja 50 minuutin kuumennuksen 1000°C:een asti. Magneettinauhan ja CBN:n ja ZBN:n kapasiteetin avulla voit tallentaa lentoparametreja viimeisen 17-20 tunnin ajalta. MSRP-64 käynnistyy automaattisesti heti, kun ajoneuvon sähköverkkoon syötetään jännite (riippumatta sisäisistä lähteistä (generaattorit, akut) tai ulkoisista (kiinteä lentokentän verkko, moottorin käynnistyskoneet jne.)) ja sammuu, kun levyn virransyöttö on katkaistu. Eli nauhalle jää paitsi viimeisen lennon, myös useiden aikaisempien parametrit.

Lentokoneen törmäyksessä CBN useimmiten tuhoutuu, ja CBN, joka sijaitsee siinä lentokoneen osassa, joka yleensä kärsii vähiten, säilyy, vaikkakaan ei aina parhaassa muodossa.

Magneettinauhan nauhoittaminen vaatii dekoodauksen tietokoneella, jonka jälkeen voit saada tavallisia kuvaajia paperille tai simuloida lentokoneen käyttäytymistä näyttöruudulla. Voit myös käyttää näitä tietoja simulaattorissa ja saada lähes täydellisen kuvan siitä, mitä ohjaamossa lennon aikana tapahtui (mittarilukemat joka hetki, säätimien asento).

ZBN:n lisäksi koneen takaosaan on asennettu Mars-BN-äänitallennin. Ulkoisesti se näyttää samalta kuin ZBN, mutta se on suunniteltu tallentamaan magneettinauhalle kaikki miehistön keskustelut viimeisen 30 minuutin aikana. Tarkemmin sanottuna Mars-BN kuitenkin tallentaa puhetta ja ääntä jokaisesta kuulokeliitännästä (kuulokkeet ja mikrofoni). Luonnollisesti, jos esimerkiksi hän ei puhu perämiehen kuulokkeista, vaan vaikkapa terroristi, terroristin puhe nauhoitetaan.

Lisäksi jokainen pistorasia on kirjoitettu eri raidalle. Jotta puhuttaessa samanaikaisesti useista pistorasioista, jokainen niistä tallennetaan selkeästi ja ilman häiriöitä. Yleensä ihmiset luottavat "mustan laatikon" todistukseen puolueettomana todistajana, joka kertoo kaiken, selvittää kaiken ja nimeää katastrofin syyn.

Näin ei kuitenkaan aina ole. Ensinnäkin katastrofien aikana arkistot vaurioituvat usein niin paljon, että niistä ei saa juurikaan irti. Toiseksi, ARPP ei tallenna kaikkea, mitä haluaisi tietää. Tässä on monia teknisiä ongelmia.

Tällä hetkellä tarjotaan järjestelmiä, jotka tallentavat kuulokkeiden puheen ja äänien lisäksi myös ääniä ja jopa kuvia kaikesta, mitä tapahtuu ohjaamossa, matkustamossa ja lentokoneen edessä. Lisäksi ehdotetaan, että kaikki paikan päällä olevat tiedot monistetaan, jotta tiedot säilyisivät, jos koneessa olevat tietotallennuslaitteet katoavat.

"Musta laatikko", joka tunnetaan myös sisäisenä tallennuslaitteena, on vain yksi hätäparametrien tallennusjärjestelmän osista. Se on laaja järjestelmä monien lentotietojen keräämiseen, käsittelyyn ja tallentamiseen.

Ensimmäisen lentokoneen loivat vuonna 1939 kaksi ranskalaista F. Housseno ja P. Baudouin, mutta se oli vain prototyyppi käytetyistä. Vuonna 1953 australialainen D. Warren ehdotti uutta versiota tällaisesta laitteesta. Tutkimukseen osallistumisen jälkeen Warren tajusi, että miehistön viestinnän tallentava laite voisi suuresti helpottaa hänen tehtäväänsä löytää onnettomuuden syy.

Warrenin lentonauhurissa käytettiin magneettinauhaa, se oli kääritty asbestiin ja piilotettu teräskoteloon. Vuonna 1956 hän esitteli luomuksensa yleisölle, ja jo vuonna 1960 kaikki Australian matkustajakoneet varustettiin niillä. Tämän maan jälkeen muut tekivät samanlaisen päätöksen.

Nykyään "laatikko" on pakollinen osa valvontajärjestelmää. Se kerää erilaisia ​​tietoja: moottorin nopeus, polttoaineen paine, ilman lämpötila, nopeus, lentokorkeus, kurssi ja muut. Myös miehistön toimet tallennetaan (laskutelineen sisäänveto ja vapautus, hallintalaitteiden taipuma ja muut tiedot).

Jokaisessa nykyaikaisessa matkustajakoneessa on kaksi lennonrekisteröintilaitetta. Toinen niistä tallentaa miehistön keskustelut (ääni), toinen tallentaa lentoparametreja (). Toisin kuin esi-isänsä, nykyaikainen tallennin tallentaa tietoja optiselle tai flash-medialle.

Moniin toimenpiteisiin on ryhdytty kestävien mustien laatikoiden luomiseksi. Nykypäivän tallentimet kestävät kolmen ja puolen tuhannen G:n ylikuormituksen, tietojen säilyminen taataan puolen tunnin ajan, kun laatikko on tulessa, kuukauden ajan upotettuna veteen kuuden tuhannen metrin syvyyteen ja viisi. minuuttia yli kahden tonnin staattisilla ylikuormituksilla. Huolimatta toisesta nimestä "musta laatikko", lennonrekisteröintilaitteet on värjätty oranssiksi tai punaiseksi, jotta ne olisi helpompi löytää.

Lentokoneen tallennuslaitteen päätehtävänä on tallentaa tietoa lennosta, mikä on erityisen tärkeää lento-onnettomuuden sattuessa. "Mustan laatikon" löytämisen jälkeen työntekijät lukevat tiedot ja analysoivat ne. Tämän jälkeen voit ymmärtää, onko miehistö tehnyt kiellettyjä toimia tai virheitä, vai tapahtuiko törmäyksen aiheuttanut tekninen vika.

Mutta lennonrekisteröintilaitteet auttavat lentoyhtiöitä tekemään muutakin kuin vain tutkimaan onnettomuuksia. Jokaisen lennon jälkeen maahenkilöstö tutkii niistä luettuja tietoja, joiden avulla he voivat seurata lentokoneen teknistä kuntoa ja tehdä tarvittavat työt. Toisin sanoen "musta laatikko" auttaa työssä parantamaan lentoliikenteen luotettavuutta ja turvallisuutta.

Kun seuraava lento-onnettomuus tapahtuu, raportit alkavat heti puhua koneen mustan laatikon etsimisestä. Mikä se on ja miksi sitä tarvitaan? Mustat laatikot - tai lentonauhurit - ovat tallennuslaitteita suojakuoressa, joka on valmistettu kestävästä materiaalista. Ulkopuolelta runko voi olla suuntaissärmiö, sylinteri tai pallo. Se on maalattu kirkkaan oranssiksi tai punaiseksi, mikä auttaa havaitsemaan sen.

Ensimmäisen lennonrekisteröintilaitteen - "yabednikin" (kuten sitä kutsutaan lentävissä piireissä) luomispäivänä pidetään vuotta 1939. Tämä tapahtuma pidettiin Ranskassa. Tallennin oli monikanavainen oskilloskooppi, jonka runko näytti laatikolta ja oli väriltään musta, mistä johtuu nimi "musta laatikko". Sen tehtävänä oli tallentaa nopeutta, korkeutta ja muita peruslentoparametreja. Lennonrekisteröintilaitteiden sarjatuotanto alkoi vuonna 1947. Hieman myöhemmin, 1950-luvulla, lentäjien välisiä äänikeskusteluja alettiin tallentaa magneettinauhalla. Myöhemmin puhenauhuri erotettiin parametrisesta tallentimesta ja sijoitettiin ohjaamoon. Ja toinen asetettiin koneen peräpäähän. Koska matkustamo on alttiina suuremmalle tuholle kuin lentokoneen häntä, ääninauhuri siirrettiin myöhemmin pyrstölle. Tallentimien suojaamiseen käytettiin asbestia. Australiassa tuli pakolliseksi varustaa matkustajaliikenteessä käytettävät lentokoneet mustilla laatikoilla vuonna 1960. Jonkin ajan kuluttua muut maat seurasivat tätä esimerkkiä. Lennontallennin on nyt pakollinen laite lentokoneessa. Sen avulla selvitetään katastrofin syy ja selvitetään kaikki tragedian olosuhteet. Tämä auttaa estämään uusia onnettomuuksia.

Lennon tallennin laite

Mustat laatikot tietueineen tarjoavat korvaamatonta apua lento-onnettomuuksien syiden tutkimisessa. Kansainvälisten standardien mukaan jokaisessa lentokoneessa on oltava kaksi tallenninta. Miten lentokoneen musta laatikko toimii? Tietojen turvallisuuden takaamiseksi sen on oltava kestävä muotoilu. Sen valmistukseen käytetään titaania tai erikoislujaa terästä. Kotelon sisällä on lämpöeristyskerros, joka suojaa mikropiirejä tulipalon tai räjähdyksen aikana tapahtuvilta korkeilta lämpötiloilta. Miten lentokoneen musta laatikko toimii (alla oleva kaavio osoittaa tämän), ei ole vaikea selvittää.
Nykyaikaisissa tallentimissa tiedot tallennetaan flash-muistiin. Lisäksi laatikko sisältää painettuja piirejä, jotka on suunniteltu käsittelemään ja pakkaamaan saapuvaa tietoa. Mustien laatikoiden muotoilua parannetaan jatkuvasti. Jokainen tallennin sertifioidaan määräajoin.

Nykyaikaiset tallentimet

He ovat käyneet läpi pitkän parannuspolun ja ovat hyvin erilaisia ​​kuin esi-isänsä. Mikä on musta laatikko lentokoneessa? Se palvelee erilaisten tietojen keräämistä. Mustat laatikot tallentavat seuraavat tiedot:

  • tekninen - moottorin nopeus, polttoaine- ja hydraulipaine, lämpötila;
  • navigointitiedot - nopeus, korkeus, kallistus, peräsimen taipuma;
  • miehistön toimet - laskutelineiden ojentaminen ja sisäänvetäminen, kaikki toimet lentokoneen ohjaamiseksi.

Kaikissa nykyaikaisissa lentokoneissa on kaksi tallenninta. Toinen tallentaa miehistön käymiä keskusteluja ja sitä kutsutaan puheeksi, toinen tallentaa kaikki lentoparametrit ja sitä kutsutaan parametriseksi. Kaikki tiedot tallennetaan optisille tietovälineille, kuten valokuvafilmeille tai magneettisille (magneettinauha ja metallilanka) tietovälineille. Viime aikoina flash-muistia on käytetty yhä enemmän. Siirtyessä siihen tallennusjärjestelmästä tuli luotettavampi, koska liikkuvat osat katosivat. Lentokoneen mustan laatikon lujuuden lisäämiseksi siihen tehtiin toistuvia muutoksia ja testejä. Tallentimet tallentavat tiedot:

  • jopa 3500 G tehokas ylikuormitus;
  • 0,5 tuntia tulessa;
  • kuukausi vedessä 6 km:n syvyydessä;
  • 5 minuuttia yli 2 tonnin staattisilla ylikuormituksilla.

Lentokoneen mustat laatikot sijaitsevat takarungossa. Tilastojen mukaan se on vähiten vaurioitunut onnettomuuksissa. Useimmiten törmäys kokee lentokoneen nenän.

Miltä musta laatikko näyttää lentokoneessa?

Tallentimen ulkonäköä voidaan kuvata seuraavasti: useimmiten sillä on pyöreä muoto. Tämä tehdään niin, että koneen törmäyksessä vaurioituisi mahdollisimman vähän, koska tämän muotoiset kappaleet ovat vähemmän alttiita voimalle.
Musta laatikko on aina maalattu kirkkaalla värillä, mikä mahdollistaa sen nopean havaitsemisen hakualueilla lento-onnettomuuden jälkeen. Lisäksi tallentimet on varustettu erityisillä majakoilla, jotka alkavat toimia, kun ne joutuvat kosketuksiin veden kanssa. Kun lentokone törmää veteen, vedenalainen akustinen majakka lähettää signaalin 30 päivän ajan jopa kuuden kilometrin syvyydestä.

Lennonrekisteröintilaitteiden tyypit

Kuten edellä mainittiin, lentokoneessa on kaksi tallenninta: ääni ja parametrinen.

Äänitallenteet tallentavat paitsi kaikki miehistön jäsenten keskustelut ja heidän neuvottelunsa lähettäjien kanssa, myös ohjaamossa esiintyvät äänet ja tallentavat ne viimeisen kahden tunnin ajalta.

Parametriset vastaanottavat tietoa eri antureilta. Ne sisältävät tietoja kurssikoordinaateista moottorin nopeuksiin. Kunkin parametrin lukemat tallennetaan kerran sekunnissa, ja jos ne alkavat muuttua nopeasti, myös tallennustaajuus kasvaa. Tallennus tapahtuu jaksoittain, kuten autovideonauhurit: vanhat tiedot korvataan uusilla. Syklin kesto on melko pitkä ja on jopa 25 tuntia, mikä riittää mihin tahansa lennolle.

Molemmat lentokoneiden mustat laatikot voidaan yhdistää yhdeksi laitteeksi. Parametriset laitteet tallentavat vain ne tiedot, joita voidaan tarvita onnettomuuden tutkinnassa. Kaikki tallennusvälineen tallenteet ovat luotettavasti suojattuja. Ne kestävät lämpötiloja -60 - +55 astetta. Pääsuojan tarjoaa täyteaine, joka sijaitsee kotelon sisällä.

Toiminnallinen tallennin

Kaikki, mitä aluksella tapahtuu, tallennetaan toiminnallisilla instrumenteilla, joilla ei ole suojaa. Maan päällä oleva henkilökunta lukee tiedot jokaisen lennon jälkeen ohjaustarkoituksiin. Tietojen salaus puretaan ja analysoidaan sen selvittämiseksi, toimiko miehistö oikein lennon aikana. Lisäksi saadut tiedot auttavat määrittämään lentokoneen käyttöiän kulumisen ja suorittamaan korjaustyöt oikea-aikaisesti. Tämä lisää laitteiden luotettavuutta ja lentoturvallisuutta.

Kuinka purkaa mustan laatikon salaus

Pudonneiden lentokoneiden mustan laatikon sisältämiä tietoja ei ole salattu. Niitä varten kootaan asiantuntijakomissio, joka yksinkertaisesti lukee tiedot tiedotusvälineistä ja kirjoittaa ne raporttiin luettavaksi ja analysoitavaksi sopivassa muodossa. Tietojen keruumenettely ei aiheuta vaikeuksia. Tämä voidaan tehdä millä tahansa lentokentällä. Tietoa ei ole suojattu ulkopuolisilta.
Tilastojen mukaan tallentimien vaurioita tapahtuu melko usein. Tietoa voidaan usein lukea liimaamalla yhteen yksittäisiä nauhanpätkiä ja ennallistamalla mikropiirien säilyneet osat. Tämä prosessi vaatii erityisiä laboratorio-olosuhteita ja vie paljon aikaa. Lentokoneessa olevien tallentimien päätarkoituksena on saada tietoa katastrofin syiden selvittämiseksi ja vastaavien tilanteiden toistumisen estämiseksi. Mustien laatikoiden tiedot analysoivat lähettäjä, lentäjät, navigaattorit ja tekniset asiantuntijat.

Tallentimien kehittämisen näkymät

Joka vuosi mustille laatikoille asetetaan tiukemmat vaatimukset. Yksi lähimmistä mahdollisuuksista on tallentaa lentokoneen ulkopinta ja sen sisäosat videomedialle. Tutkijat toivovat, että tämä innovaatio johtaa ohjaamon laitteiden täydelliseen korvaamiseen näytöillä, jotka antavat luotettavampaa tietoa onnettomuuden sattuessa. Vaikka kellomittareista on mahdollista päätellä, mitä hän tallensi viimeisellä hetkellä ennen onnettomuutta.

Joissakin tapauksissa mustia laatikoita ei löydy katastrofin jälkeen. Tämä tapahtuu pääasiassa, kun kone putoaa syvään veteen. Siksi tulevaisuudessa on tarkoitus asentaa tallentimia, jotka voivat sinkoutua onnettomuuden aikana ja pysyä pinnalla. Tutkimme myös mahdollisuutta siirtää kaikki tiedot mustasta laatikosta maassa sijaitseville palvelimille. Tässä tapauksessa tallenninta ei tarvitse etsiä. Ehjä laite lakkaa toimimasta, kun virtaa ei ole, ja tämä voi tapahtua räjähdyksen aikana. Niin kauan kuin virtalähdettä on, musta laatikko tallentaa tietoja kaikissa olosuhteissa. Siksi tallentimet suunnitellaan jatkossa tekemään omatehoisiksi, jotta mahdollisimman paljon tietoa säästyy.

Tämä on mielenkiintoista

  1. Tietojen tallentamiseen ensimmäisissä mustissa laatikoissa käytettiin terästeippiä, joka oli sijoitettu kestävään koteloon. Tallennus on tehty valurautakärjellä. Tiedon määrä oli rajallinen, koska kalvo huononi ja sitä käytettiin vain kerran.
  2. Magneettiteippejä on käytetty vuodesta 1965 lähtien. Aluksi niihin nauhoitettiin vain ääntä, ja sitten niitä alettiin käyttää tietojen tallentamiseen.
  3. Mikropiireistä tuli tiedon välittäjä vasta 1990-luvulla.
  4. Yli 40 vuoden aikana mustia laatikoita on asennettu lähes 100 000 lentokoneeseen, joista jokainen maksaa 10-20 tuhatta dollaria.
  5. Tallentimien käyttöikä on pidentynyt niiden sertifioinnin käyttöönoton jälkeen.

Johtopäätös

Teknologisen kehityksen ansiosta mustista laatikoista on tullut paljon kevyempiä ja kompaktimpia ja toimintavarmempia. Tallennin ei pelkää äärimmäisiä lämpötiloja ja voi viipyä merivedessä pitkän ajan ja altistua erilaisille äärimmäisille vaikutuksille, jolloin tiedot säilyvät vaurioitta.
Lentokoneen mustasta laatikosta otetut tiedot auttavat simuloimaan onnettomuutta edeltäneen ympäristön ja auttavat löytämään katastrofin syyn. Tutkimusmateriaaleja käytetään koulutustiloissa työskentelyyn, simuloimalla todellisia tilanteita lentäjäkoulutukseen.

Mitä ovat lentokoneen mustat laatikot - laite, kuvaus ja mielenkiintoisia faktoja sivustolla.

Elämämme koostuu arjen pienistä asioista, jotka tavalla tai toisella vaikuttavat hyvinvointiimme, mielialaan ja tuottavuuteen. En saanut tarpeeksi unta - pääni sattuu; Join kahvia parantaakseni tilannetta ja piristääkseni - mutta minusta tuli ärtyisä. Haluan todella nähdä kaiken etukäteen, mutta en vain pysty. Lisäksi kaikki ympärillä, kuten tavallista, neuvovat: gluteenia leivässä - älä mene sen lähelle, se tappaa sinut; Suklaapatukka taskussa on suora tie hampaiden menetykseen. Keräämme suosituimmat kysymykset terveydestä, ravitsemuksesta, sairauksista ja annamme niihin vastauksia, joiden avulla ymmärrät paremmin, mikä on hyväksi terveydelle.

Lentokoneen mustat laatikot

Ilmaus "musta laatikko" kuuluu televisiossa kahdessa tapauksessa: kun ohjelma "Mitä? Jossa? Kun?" ja kun lento-onnettomuus tapahtuu jossain. Paradoksi on, että jos TV-ohjelmassa musta laatikko on todella musta laatikko, niin lentokoneessa se ei ole laatikko eikä musta. Lennonrekisteröintilaite (niin laitetta itse asiassa kutsutaan) tehdään yleensä punaiseksi tai oranssiksi, ja sen muoto on pallomainen tai sylinterimäinen. Selitys on hyvin yksinkertainen: pyöristetty muoto kestää paremmin ulkoisia vaikutuksia, jotka ovat väistämättömiä lentokoneen törmäyksessä, ja kirkas väri helpottaa etsimistä. Ymmärretään yhdessä tallentimien rakenne sekä tiedon dekoodaus.

Mitä laatikossa on?

Itse tallennin on yleensä yksinkertainen laite: se on joukko flash-muistisiruja ja ohjain, eikä se pohjimmiltaan eroa paljon kannettavan tietokoneen SSD-asemasta. Totta, flash-muistia on käytetty tallentimissa suhteellisen äskettäin, ja nyt ilmassa on monia lentokoneita, jotka on varustettu vanhemmilla malleilla, jotka käyttävät magneettista tallennusta - nauhalle, kuten nauhurit, tai johdolla, kuten ensimmäisissä nauhureissa: lanka on vahvempi kuin teippi ja siksi luotettavampi.

Tärkeintä on, että kaikki tämä täyte on suojattu asianmukaisesti: täysin tiivis kotelo on valmistettu titaanista tai erittäin lujasta teräksestä, sisällä on paksu lämpöeristys- ja vaimennusmateriaalikerros. On olemassa erityinen FAA-standardi TSO C123b/C124b, jota nykyaikaiset tallentimet noudattavat: tietojen on säilyttävä turvassa 3400 G:n ylikuormituksessa 6,5 ​​ms (putoaminen miltä tahansa korkeudelta), täysi palopeitto 30 minuutin ajan (polttoaineen syttymisestä aiheutuva palo lentokoneen törmäyksessä maan kanssa) ja olla 6 km:n syvyydessä kuukauden ajan (jos lentokone putoaa veteen missä tahansa maailmanmeren alueella, paitsi syvennyksiä, joihin putoamisen todennäköisyys on tilastollisesti pieni).

Muuten, mitä tulee veteen putoamiseen: tallentimet on varustettu ultraäänimajakoilla, jotka syttyvät koskettaessaan vettä. Majakka lähettää signaalin taajuudella 37 500 Hz, ja tämän signaalin löydettyään tallennin löytyy helposti pohjasta, josta sukeltajat tai kauko-ohjatut robotit hakevat sen vedenalaiseen työhön. Myöskään tallentimen löytäminen maasta ei ole vaikeaa: lentokoneen hylyn löydettyään ja tallentimien sijainnin tiedossa riittää itse asiassa vain katsominen ympärilleen.

Kotelossa on oltava merkintä "Flight Recorder. Älä avaa" englanniksi. Usein sama teksti on ranskaksi; Siellä voi olla merkintöjä muilla kielillä.

Missä laatikot sijaitsevat?

Lentokoneessa ”mustat laatikot” sijaitsevat pääsääntöisesti rungon takaosassa, joka on tilastollisesti pienempi ja vähiten vaurioitunut onnettomuuksissa, koska etuosa yleensä ottaa törmäyksen. Aluksella on useita tallentimia - se on ilmailussa niin käytäntö, että kaikki järjestelmät varmuuskopioidaan: todennäköisyys, että mitään niistä ei havaita ja havaittujen tiedot vioituvat, on minimaalinen.

Samalla tallentimet eroavat myös niihin tallennetuista tiedoista. Hätätallentimet, joita etsitään katastrofien jälkeen, ovat parametrinen (FDR) Ja puhe (CVR).

Miehistön ja lähettäjien välisten keskustelujen lisäksi ääninauhuriin tallennetaan myös ympäristön äänet (yhteensä 4 kanavaa, tallennuksen kesto on viimeiset 2 tuntia), ja parametriset tallentimet tallentavat tietoa eri antureista - koordinaateista, suunnasta, nopeudesta ja sävelkorkeudesta kunkin moottorin kierrokset. Jokainen parametri tallennetaan useita kertoja sekunnissa, ja nopeilla muutoksilla tallennustaajuus kasvaa. Tallennus tapahtuu syklisesti, kuten autovideonauhurit: uudet tiedot korvaavat vanhimmat. Samaan aikaan syklin kesto on 17-25 tuntia, eli se riittää taatusti mille tahansa lennolle.

Ääni- ja parametriset tallentimet voidaan yhdistää yhdeksi, mutta joka tapauksessa tallenteet ovat tarkasti aikasidottuja. Samaan aikaan parametriset tallentimet eivät tallenna kaikkia lentoparametreja (vaikka nyt niitä on ainakin 88 ja viime aikoina, ennen vuotta 2002, vain 29), vaan vain niitä, joista voi olla hyötyä katastrofien tutkinnassa. Täydelliset "lokit" (2 000 parametria) lentokoneessa tapahtuvasta tallentavat operatiiviset tallentimet: niiden tietoja käytetään lentäjien toiminnan analysointiin, lentokoneen korjaukseen ja huoltoon jne. - heillä ei ole suojaa, ja katastrofin jälkeen , tietoja heiltä ei voida enää saada.

Kuinka purkaa mustan laatikon salaus?

Tarve purkaa tiedot mustista laatikoista on yhtä paljon myyttiä kuin ajatus siitä, että laatikot ovat mustia.

Tosiasia on, että tietoja ei salata millään tavalla, ja sanaa "salauksen purku" käytetään tässä samassa merkityksessä kuin toimittajat, jotka salaavat haastattelun tallenteen. Toimittaja kuuntelee äänityslaitetta ja kirjoittaa tekstin, ja asiantuntijakomitea lukee tiedot tiedotusvälineistä, käsittelee sen ja kirjoittaa sen muistiin analyysin ja havainnoinnin kannalta sopivaan muotoon. Eli ei ole salausta: tiedot voidaan lukea millä tahansa lentokentällä, tietoja ei ole suojattu uteliailta katseilta. Ja koska mustat laatikot on suunniteltu analysoimaan lento-onnettomuuksien syitä onnettomuuksien vähentämiseksi tulevaisuudessa, ei ole erityistä suojaa tietojen muuttamista vastaan. Loppujen lopuksi, jos katastrofin todelliset syyt joudutaan vaikenemaan tai vääristelemään poliittisista tai muista syistä, voi aina väittää, että tallentimet ovat vaurioituneet vakavasti ja että kaikkia tietoja oli mahdotonta lukea.

Totta, vaurioiden sattuessa (ja ne eivät ole niin harvinaisia ​​- noin kolmannes kaikista katastrofeista) tiedot voidaan silti palauttaa - ja nauhan palaset liimataan yhteen ja käsitellään myös erityisellä yhdisteellä ja koskettimet säilyneistä mikropiireistä juotetaan niiden liittämiseksi lukijaan: prosessi on monimutkainen, se tapahtuu erityisissä laboratorioissa ja voi kestää kauemmin.

Miksi "musta laatikko"?

Miksi lennonrekisteröintilaitteita kutsutaan "mustiksi laatikoiksi"? Versioita on useita. Nimi saattoi tulla esimerkiksi toisesta maailmansodasta, jolloin ensimmäisiä elektronisia moduuleja alettiin asentaa sotilaslentokoneisiin: ne näyttivät todella mustilta laatikoilta. Tai esimerkiksi ensimmäiset tallentimet käyttivät tallentamiseen valokuvafilmiä jo ennen sotaa, joten niiden ei olisi pitänyt päästää valoa läpi. Emme kuitenkaan voi sulkea pois "Mitä? Jossa? Milloin?”: arjen musta laatikko on laite, jonka toimintaperiaatteella (millä mustassa laatikossa on) ei ole väliä, vain saatu tulos on tärkeä. Tallentimia on asennettu massaksi siviililentokoneisiin 1960-luvun alusta lähtien.

Lennonrekisteröinneissä on parantamisen varaa. Asiantuntijoiden mukaan ilmeisin ja välittömin mahdollisuus on videon tallentaminen eri näkökulmista lentokoneen sisällä ja ulkopuolella. Jotkut asiantuntijat väittävät, että tämä auttaa muiden etujen ohella ratkaisemaan ongelman, joka liittyy siirtymiseen ohjaamossa olevista mittareista näytöille: he sanovat, että onnettomuudessa vanhat instrumentit "jäätyvät" viimeisillä lukemilla, mutta näytöt eivät. Emme kuitenkaan saa unohtaa, että osoitininstrumentteja käytetään vielä nykyäänkin näyttöjen lisäksi, jos viimeksi mainitut epäonnistuvat.

Myös ammuttavien kelluvien tallentimien asentamisen mahdollisuuksia harkitaan: erityiset anturit tallentavat lentokoneen törmäyksen esteeseen, ja sillä hetkellä tallennin "poistuu" melkein laskuvarjolla - periaate on suunnilleen sama kuin turvatyynyissä autossa. Lisäksi lentokoneet voivat jatkossa lähettää reaaliajassa kaiken mustien laatikoiden tallentaman tiedon etäpalvelimille - silloin ei tarvitse etsiä ja purkaa tallentimia.