Черный ящик. В наши дни он есть в каждом самолете. Но почему-то мы слышим о нем чаще в тех случаях, когда происходит авиакатастрофа.
Что представляет собой?
Черный ящик вовсе не является ящиком в его прямом смысле слова. Это специальный бортовой самописец , который регистрирует ряд показаний во время полета.
Так, записываются показания приборов, разговоры пилотов, все звуки в салоне.
Фото: nypost.com
Данные, получаемые этим прибором, используют для оценки поведения пилотов и для анализа работоспособности техники. Повышенный интерес к нему проявляется во время расследования авиакатастроф.
Какого цвета на самом деле?
Не все знают, что предмет на самом деле не черного, а оранжевого или красного цвета . В случае крушения самолета, легче найти яркий предмет.
Источник фото: glavred.info/politics/
Ящик делают не квадратной формы. Обычно его изготавливают в форме цилиндра. Это помогает ему не повредиться во время столкновения с твердой поверхностью.
Где расположен?
Зачастую, самописец устанавливают в хвостовую часть самолета. Считается, что при авиакатастрофах, она меньше всего повреждается.
Но, в современных самолетах может использоваться более 1 самописца, и расположены они могут быть в разных частях самолета.
Почему черный ящик всегда находят?
В случае крушения самолета, первым делом будут стараться найти черный ящик.
Но как ему удается уцелеть после серьезных авиакатастроф?
Дело в том, что его изготавливают из титана или высокопрочной стали.
Требования к изготовлению такого прибора очень высокие.
Так, он должен выдержать не менее 30 минут горения , а также не менее 1 месяца хранения под водой на 6 километровой глубине.
Что еще помогает его найти, кроме яркого цвета?
На прибор устанавливается ультразвуковой маяк . Это облегчает поиски, если самописец попал в воду.
Фото: wiadomosci.gazeta.pl/wiadomosci/
Дополнительно на корпусе устанавливают световые и радиомаяки.
Чтобы маяки могли работать продолжительное время, устанавливаются специальные аккумуляторы. Они не активируются во время полета. Только в случае сильнейшего удара, батареи аккумуляторов активируются.
Скажите, а вы знали что черный ящик вовсе не черный?
Не забывайте ставить лайки и ПОДПИСАТЬСЯ на мой канал. Дальше — больше интересных фактов.
Источник: dzen.ru
Что скрывает черный ящик самолета?
Чёрный ящик — название, которое получили в обиходе первые бортовые самописцы в середине XX века. Изобретатели сделали устройство чёрным, чтобы в него не проник лишний свет: информация записывалась на фотоплёнку. По-научному прибор назывался светолучевой осциллограф. Современные бортовые самописцы, сродни «каретам скорой помощи», давно утратили первоначальный внешний вид: сегодня чёрный ящик для самолета правильнее было бы называть оранжевым прибором специфической формы.
Что такое черный ящик?
Чёрный ящик, или бортовой самописец, — высокоточный прибор, который непрерывно пишет данные во время полёта. Записывает следующие показания: давление за бортом, изменение высоты, скорость, поведение двигателя, работу штурвала и ещё не меньше 250 других параметров. Интересно, что такое количество данных черный ящик в самолете записывал не всегда. Со временем конструкцию и характеристики прибора совершенствовались.
Необходимость бортового самописца в самолётах появилась в первые десятилетия развития авиации. Расследование авиакатастроф, особенно связанных с гибелью людей, помогало понимать слабые стороны конструкции летательных аппаратов, совершенствовать наземное управление, менять правила полётов.
Но зачастую выяснять причины крушений можно было только со слов очевидцев, ведь в них редко кто выживает. Чтобы информация о полёте оставалась доступной после аварии, в эксплуатацию ввели чёрный ящик для самолёта. До конца 60-х годов прибор устанавливали добровольно, и отсутствие самописца не было причиной запрещать полёт. Позже чёрный ящик стал обязательной частью каждого лайнера. Функционал прибора совершенствовался, а пользу было невозможно переоценить.
Бортовое устройство регистрации (БУР) полёта присутствует в каждом современном самолёте. Оно питается от бортовой сети, а встроенные аккумуляторы вступают в работу после сильного удара. БУР способен длительное время сохранять собранную информацию. После авиакатастрофы он зачастую остаётся единственным способом узнать, что стало причиной аварии: неверные действия пилота, проблемы с конструкцией, действия террористов или фатальная случайность.
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.
Какие самописцы устанавливают на борту самолета?
Опыт применения чёрных ящиков привёл к появлению нескольких типов устройств, наиболее полезных в каждом полёте. Они делятся на эксплуатационные и аварийные.
Эксплуатационный регистратор применяется для считывания данных стандартного благополучного полёта. Он записывает около 2000 показателей и помогает анализировать полёт судна: правильность действий экипажа, рабочее состояние приборов и систем, характеристики воздуха за бортом. Так называемый ябедник служит на страже безопасности полётов, помогает вовремя находить неисправности, избегать серьёзных последствий. У этого чёрного ящика нет защиты, поэтому при катастрофе информация с него становится недоступной.
Аварийный регистратор — это тот самый чёрный ящик, который на деле выглядит скорее как оранжевый шар. Он запоминает намного меньше параметров — до 256 (зависит от модели самолёта и модели самого устройства), в этот список входят те данные, которые могут пригодиться в ходе расследования авиакатастрофы. Существует 2 типа аварийых регистраторов:
- параметрический регистратор полетных данных (flight data recorder или FDR). Он сохраняет недавнюю историю полета, собирая все необходимые параметры несколько раз в секунду;
- речевой диктофон кабины (cockpit voice recorder или CVR). Записывает звуки в кабине: помимо разговора пилотов это могут быть иные посторонние шумы, которые могут быть связаны с выходом из строя приборов, неточными действиями пилотов, или даже стать причиной авиакатастрофы;
Один регистратор может одновременно фиксировать и те, и другие данные. Благодаря им в распоряжении комиссии по расследованию катастрофы оказывается полная картина полёта самолета.
Как устроен черный ящик?
Это надёжная конструкция из очень прочного материала снаружи и внутри, хранящая информацию на специальных носителях. Главная цель — не только защитить записанные данные, но и остаться заметным даже в самых суровых условиях крушения (например, на глубине).
Из чего сделан?
Наружная оболочка — герметичный титановый или стальной круглый корпус. От квадратного ящика инженеры отказались ещё в 40-е годы, тогда было решено, как будет выглядеть черный ящик самолета: шарообразная форма меньше страдает от действия неблагоприятных факторов.
Какого цвета самописец?
Шар, который мы по старинке называем чёрным ящиком, обычно выкрашен в красный или оранжевый цвет. Какого цвета будет устройство снаружи, неважно: лишь бы был яркий, заметный, чтобы увеличить шанс скорейшего нахождения после авиапроисшествия. На круглых боках обозначается специальный номер и название прибора на английском языке («flight recorder. Do not open»), которое иногда дублируется на русском («бортовой аварийный самописец»), французском, немецком и других языках.
Что внутри?
Прочный корпус держит под защитой сердце прибора: записывающий механизм. Огромное количество самолётов (старше 15 лет) оборудованы бортовыми самописцами с магнитной записью на специальную ленту. Современные системы отличаются от того, что находилось в чёрном ящике ещё в конце XX века.
Сейчас БУР больше похож на мини-компьютер с автономным контроллером, набором микросхем и надёжной флеш-картой. Пройдёт ещё некоторое время, и все самолёты будут оборудованы только такими самописцами. Возможно, к тому периоду будет придуман принципиально новый чёрный ящик.
Какие нагрузки выдерживает?
Чёрный ящик неуязвим настолько, насколько это возможно при современном уровне развития науки и техники. В соответствии со специальным техническим стандартом FAA TSO-C124 b корпус не боится ни холода, ни жары. Теплоизоляция выдерживает воздействие высоких температур на протяжении 30 минут. Ударопрочность придают специальные материалы, которые называются демпфирующими. Благодаря им содержимое титанового шара не страдает при падении в течение 6,5 мс с перегрузками 3400G.
Тонет или нет?
Самописец, конечно, тонет. Если бы он оставался на поверхности, то при авиакатастрфе на воде его могло бы унести течением далеко от места крушения. Поэтому он опускается на дно вместе с обломками самолёта. В воде чёрный ящик сохраняется минимум в течение месяца на глубинах до 6 км (наибольшая глубина Мирового Океана, если не считать впадин). Для облегчения поиска прибор издаёт ультразвуковые сигналы специальным датчиком, который включается при контакте с водой.
Почему так долго ищут?
Невозможно создать абсолютное устройство и предугадать все ситуации, в которых может оказаться самолёт. Несмотря на высочайшую степень защиты, радиодатчики, акустические звукоизлучатели, ультразвуковые маяки, БУРы всё-таки могут быть повреждены. Кроме того, катастрофы происходят чаще со старыми самолётами, которые оснащены моделями самописцев без новаторских решений. Чем новее чёрный ящик, тем проще его отыскать.
Сколько на самолете черных ящиков, и где они располагаются?
От расположения бортового устройства регистрации не зависит качество его работы и сохранность при авиакатастрофе. К сожалению, у самолётов нет определённой схемы повреждения при падении, поэтому предугадать самые безопасные места невозможно. Однако, по статистике, хвостовая часть чаще всего остаётся наиболее целой. Как минимум один чёрный ящик располагается именно там.
В авиации принято дублировать приборы и перестраховываться, поэтому все судна по правилам оснащаются минимум двумя самописцами. Они могут находиться оба в хвостовом отсеке или разнесены по разным местам самолёта.
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.
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.
Где еще используют черные ящики?
Бортовой самописец — надёжный способ сохранить параметры передвижения и повысить безопасность сложной техники в будущем. Поэтому он используется не только в самолётах. Железнодорожные составы оснащаются локомотивными скоростемерами, которые работают по тому же принципу, что и самолётный прибор.
Они запоминают скорость поезда, маршрут, погодные условия, считывают состояние рельсов. Автомеры устанавливаются в автотранспорте: грузовиках, автобусах, машинах. Это позволяет вовремя производить ремонтные работы техники, следить за безопасностью движения, а в случае спорных вопросов при расследовании использовать полученную информацию.
Современные средства контроля полёта и поездки остаются целыми и невредимыми в двух случаях из трёх. Лишь в самых исключительных случаях комиссия по расследованию может сказать, что чёрный ящик не нашёлся, или информацию с него невозможно считать.
Источник: samoletos.ru
«Черный ящик»: как все устроено
А вы знаете, как работает бортовая система регистрации полётных данных? Илья Шатилин рассказывает о том, что такое черный ящик и как с него расшифровывают информацию.
Ilja Shatilin
После каждой громкой авиакатастрофы Интернет заполняется диванными экспертами по авиационной безопасности, каждый из которых точно знает, почему случилась трагедия. У одного дедушка был пилотом паровоза, у второго сестра жены работает уборщицей в аэропорту — в общем, заявки серьезные.
Некоторые умудряются в первый же день, начитавшись «Википедии», уверенно сообщить о причинах аварии: «Да это же точно как в 1967-м в Танзании, все сходится!» Самое ужасное, что эти эксперты нередко просачиваются с диванов в телеэфир и начинают с умным видом нести откровенную чушь в СМИ: аудитории нужны «жареные факты» здесь и сейчас.
Однако настоящие причины трагедии становятся известны намного позже, после расшифровки информации с «черных ящиков», когда все уже забывают о катастрофе и она остается интересной только настоящим экспертам — их задача состоит не в том, чтобы подогреть трафик на новостные сайты, а в том, чтобы в следующий раз избежать катастрофы по тем причинам, которые стали роковыми в этот раз.
Вообще словосочетание «расшифровка информации с «черных ящиков» — это сугубо бытовой термин.
Начнем с того, что «черный ящик» на самом деле не ящик и совсем не черный. Его так называют в обиходе, так как конструкция прибора не имеет значения — важна лишь функция, которую он выполняет. Сам по себе термин «черный ящик» является калькой с устоявшегося выражения в английском языке (black box). Правильное название этого прибора — бортовой самописец.
Он имеет оранжевый цвет, для того чтобы его было проще найти среди обломков самолета, и необычную форму — например, сферическую, цилиндрическую и так далее: такая конструкция дает больше шансов на сохранность «начинки». При этом обеспечивается не только ударопрочность конструкции, но и защита от воды, а также от высокой температуры — разлившееся при аварии топливо почти гарантированно загорается.
Более того, на случай попадания в водоем бортовой самописец оснащается маяком (для этих маяков выделена специальная частота 37,5 кГц, это ультразвук), включающимся при контакте с жидкостью: таким образом его проще запеленговать и найти.
Существуют даже вполне конкретные требования к самописцам: перегрузка в 3400G в течение 6,5 миллисекунды, охват огнем в течение получаса (за это время все, что может сгореть вокруг, сгорит) и нахождение на глубине до 6000 м в течение 30 дней.
На старых самописцах использовалась запись на магнитную ленту или проволоку; на современных же самолетах данные хранятся во flash-памяти. Так что «черный ящик» — это, условно говоря, такая большая защищенная промышленная флешка. Разве что микросхемы памяти в ней используются не бытовые, а промышленные, то есть устойчивые к перепадам температур и поддерживающие больше циклов чтения/записи.
Кроме того, они объединены в массив наподобие RAID — одна и та же информация дублируется несколько раз, да еще и самих самописцев на борту несколько, поэтому шанс полной утраты данных невелик.
При этом информация никак не шифруется, данные может прочитать кто угодно, в чьих руках окажется ящик: идея в том, что данные должны быть общедоступными, а не скрытыми от чужих глаз.
Так что, когда речь идет о «расшифровке» показаний, имеется в виду просто их считывание и упорядочивание для дальнейшей обработки и анализа. Правда, иногда приходится для считывания данных физически восстанавливать носитель, вплоть до подпаивания отломанных ножек к микросхемам.
Бортовые самописцы бывают трех типов: речевой, параметрический и эксплуатационный. Речевой самописец записывает последние два часа переговоров экипажа в кабине и с диспетчерами, а также окружающие звуки (всего четыре канала), при этом самые новые данные затирают наиболее старые.
Большая глубина записи не требуется, поскольку важнее всего то, что происходит в момент катастрофы. Каких-либо особенных областей памяти, в которых хранятся данные, с защитой от перезаписи (как в автомобильных видеорегистраторах) нет, да они и не нужны: после пропадания питания запись в любом случае останавливается, а пропадает оно как раз в момент катастрофы.
Параметрический самописец сохраняет данные за большой период времени (порой даже более суток), чтобы можно было зафиксировать какую-либо неисправность, возникшую, например, во время одного из предыдущих полетов и впоследствии развившуюся. Здесь фиксируются все параметры полета: от крена и тангажа в каждый момент времени до положения закрылков, режима работы каждого из двигателей, усилия на органах управления — всего 88 параметров, и все это с привязкой ко времени с точностью до долей секунды.
Эксплуатационный самописец фиксирует еще больше параметров — порядка 2 тыс., — выдавая полный лог-файл работы вообще всех систем самолета, вплоть до изменений бортпроводником настроек температуры в салоне и прочих вещей, не имеющих отношения к авиакатастрофам.
Как устроен «черный ящик»? #самолеты #полет #безопасность
Tweet
Эти данные нужны для обслуживания самолетов и потенциальных доработок его конструкции. К безопасности они прямого отношения не имеют, для расследования катастроф не нужны. Поэтому эксплуатационные самописцы не делают защищенными, и после серьезной катастрофы данные с них уже прочитать нельзя, да и незачем.
Технологии не стоят на месте: flash-память становится значительно дешевле, следовательно, можно использовать более объемистые накопители. Поэтому в ближайшем будущем бортовые самописцы будут также хранить записи с установленных на борту видеокамер. Камеры в самолетах есть уже сейчас, и порой пассажирам во время взлета и посадки показывают изображение с них на мониторах в салоне.
Кроме того, развитие беспроводных коммуникаций — Интернетом и мобильной связью на борту уже никого не удивишь — позволит передавать все данные сразу в облако (не то, которое под самолетом, а которое в дата-центре) в режиме реального времени, а технологии дата-майнинга помогут находить те или иные закономерности, сочетание которых приводит к аварии (ведь авиакатастрофа всегда происходит из-за совокупности факторов, а не по какой-то одной причине), чтобы избежать инцидентов в дальнейшем.
Источник: www.kaspersky.ru