Все мы знаем, что когда происходит авиакатастрофа, одна из первоочередных задач поисковых и спасательных служб – поиск черных ящиков самолета. Именно черные ящики чаще всего могут дать ответ о причинах катастрофы, непрерывно записывая все текущие технические параметры воздушного судна и все переговоры экипажа.
Черные ящики начали использоваться далеко не с самого начала развития авиации. Когда в 1953 году потерпел катастрофу первый реактивный пассажирский лайнер DH-106 «Комета», в расследовании происшествия принял участие австралийский сотрудник научно-исследовательской лаборатории аэронавтики Дэвид Уоррен. Он работал химиком, специализирующимся на авиационном топливе, но ему пришла в голову мысль, что запись переговоров экипажа могла бы значительно облегчить расследование причин катастрофы.
Дэвид Уоррен — изобретатель «черного ящика»
Бортовые самописцы использовались и ранее, но они фиксировали только полетные параметры, и записывали их на фотопленку при помощи светолучевого осциллографа – хитроумного механического устройства с отклоняющимся зеркалом.
Галилео ◼ Что скрывает чёрный ящик?
Дэвид Уоррен предложил записывать полетные параметры и – самое главное! – переговоры экипажа на перезаписываемую магнитную ленту (чаще всего не ленту, а специальную проволоку), заключив всю это в герметичный прочный контейнер. На пленку писались не только переговоры экипажа, а вообще все звуки, доносившиеся из кабины – и в огромном количестве случаев это помогало при расследованиях: по записанному шуму можно было понять о режимах работы двигателей.
Именно Дэвид Уоррен считается отцом «черных ящиков». Когда он умер в возрасте 85 лет, на его гробу была прикреплена оранжевая табличка « Flight Recorder Inventor; Do Not Open» (Изобретатель бортового самописца; не открывать).
Почему табличка была оранжевой? Потому что «черный ящик» на самом деле яркого оранжевого цвета – он должен быть заметен в любых условиях. И вообще «черный ящик» является бытовым термином. На самом деле их называют БУРами – бортовыми устройствами регистрации.
Аналоговый бортовой самописец
Современный БУР отличается от своих предшественников 50-летней давности также, как мобильный телефон от ручного телефонного коммутатора. Их эксплуатационные характеристики должны соответствовать самым строгим современным стандартам. Механические системы на основе магнитных пленок и проволок ушли в прошлое – их заменило цифровое оборудование без движущихся частей.
БУР должен выдерживать перегрузку в 3400 g на протяжении 6 миллисекунд, давление в 2 тонны на протяжении 5 минут, не менее 30 минут воздействия пламени, не менее месяца пребывания на глубине шести километров. Для того, чтобы БУРы было легко найти, они снабжаются радиомаяком, а также гидроакустическим передатчиком подводного объекта – они включаются автоматически при аварии.
Современный БУР
Всегда ли помогают «черные ящики», и насколько надежно они хранят информацию? Старые аналоговые БУРы, еще доживающие свой век во многих самолетах, гораздо менее надежны цифровых устройств. По статистике, около трети таких БУРов в катастрофах теряют информацию полностью или частично.
Как устроен черный ящик самолета
Есть методы восстановления информации, но этот процесс занимает длительное время – именно поэтому расшифровка «черных ящиков» иногда происходит так долго. Сохранность информации в цифровой памяти намного надежнее. Если кристаллы микросхем памяти целые, то информацию можно считать в любом случае, даже при разрушении «черного ящика» и самих микросхем.
«Черный ящик» после аварии
Развитие БУРов идет и сегодня: уже появились регистраторы, которые, помимо переговоров экипажа и записи параметров, также записывают видео приборной доски и всего происходящего в кабине.
Также существуют идеи сделать БУРы плавучими. Ведь некоторые самолеты при катастрофах над океаном так и не находят. В этом случае предполагается использование системы отстрела БУРов в сторону при соприкосновении самолета с водой. К сожалению, эта система достаточно сложна, и на сегодняшний момент ее использование упирается в экономическую целесообразность.
Источник: dzen.ru
Для чего нужен «черный ящик» в самолетах
«Черный ящик» сопровождает полет любого пассажирского самолета, независимо от авиакомпании или страны вылета. Он хранит в себе множество информации, собранной во время нахождения лайнера в воздухе.
Статьи по теме:
- Для чего нужен «черный ящик» в самолетах
- Как расшифровывают «черный ящик»
- Как построить модель «черного ящика»
«Черный ящик», он же бортовой накопитель, — лишь одна из составляющих системы аварийной регистрации параметров полета. Она представляет собой разветвленную систему сбора, обработки и регистрации многих полетных данных.
Первый бортовой самописец был создан еще в 1939 году двумя французами Ф. Уссено и П. Бодуэном, но он был лишь прототипом тех, что используются сегодня. В 1953 году австралиец Д. Уорен предложил новый вариант подобного устройства. После участия в расследовании авиакатастрофы Уорен понял, что прибор, записывающий переговоры экипажа, мог бы значительно облегчить его задачу поиска причины крушения.
Бортовой самописец Уорена использовал магнитную ленту, был обернут асбентом и прятался в стальном корпусе. В 1956 году автор представил свое творение на суд общественности, и уже в 1960 все пассажирские самолеты Австралии были оборудованы ими. Вслед за этой страной подобное решение приняли и другие.
Сегодня «черный ящик» — обязательная часть системы контроля самолета. Он накапливает различные сведения: обороты двигателей, давление топлива, температура за турбиной, скорость, высоту полета, курс и другие. Действия экипажа также фиксируются (уборка и выпуск шасси, степень отклонения органов управления и прочие данные).
Каждый современный авиалайнер оборудован двумя бортовыми самописцами. Один из них записывает переговоры экипажа (речевой), другой — фиксирует параметры полета (параметрический). В отличие от своего прародителя, современный самописец записывает информацию на оптический или флеш-носитель.
Для формирования прочных «черных ящиков» было предпринято немало мер. Сегодняшние самописцы способны выдержать перегрузку в три с половиной тысячи G, сохранение данных гарантируется в течение получаса охвата ящика огнем, в течение месяца при погружении в воду на глубину до шести тысяч метров и в течение пяти минут при статических перегрузках более двух тонн. Несмотря на второе имя «черный ящик», бортовые самописцы окрашены в оранжевый или красный цвет для облегчения их поиска.
Главная задача бортового накопителя — сохранение информации о полете, особенно она актуальна при авиакатастрофах. Обнаружив «черный ящик», работники считывают данные, расшифровывают и анализируют. После этого можно понять, не совершил ли экипаж запрещенных действий или ошибок, или не произошла ли техническая поломка, послужившая поводом к крушению.
Но бортовые самописцы помогают работникам авиаиндустрии не только в расследовании катастроф. После каждого полета наземный персонал изучает данные, считанные с него, что позволяет следить за техническим состоянием самолетов, проводить необходимые работы. Другими словами, «черный ящик» помогает в работе над повышением надежности авиаперелетов и их безопасностью.
Источник: www.kakprosto.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