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高等工程师张明:乌匣子里的“黑科技”

更新时间:2020-09-06   来源:本站原创

  大连某航修厂高等工程师张明为你解读——

  黑匣子里的“黑科技”

  “飞行员和管束员均已遵照标准规矩。”这是日前巴基斯坦航空部少针对空客A320型客机坠毁题目赐与的回答。

  发生在本年5月22日的空难事故终究掀开了答案。得出这个论断,根据是出事飞机黑匣子读与的数据。作为每腾飞行事故中呈现频次最高的辞汇,黑匣子成为破解空难之谜的要害。

  那末,黑匣子究竟是什么?

  它真实的名字是飞行数据记录器。望文生义,它是一种将飞机飞行数据收集并存储下来的仪器,当需要懂得飞行情况时,可以经由过程重放装备把这些疑息读掏出来。

  固然,黑匣子不仅是民航宾机的“专利”。在军用飞机中,也装有黑匣子。无论是人们耳生能详的F-16、幻影-2000等战斗机,还是C-135、P-3C等军用运输机和反潜机上,都装有黑匣子。为了提高飞行数据幸存率,F-16C上还装了两个黑匣子。

  黑匣子并不黑,橙色“外衣”硬内核

  玄色的,圆盒子,易翻开?拿起黑匣子,不少人的脑海里会如许往遐想。

  但是,这并非黑匣子的“实面庞”。

  实在,黑匣子其实不黑,形状也不像个匣子。年夜多半黑匣子被漆成橙色,并带有反光条,便于飞止事变产生后很快被搜查到。

  为何叫黑匣子呢?一种普遍传播的道法是,空难事故发生后,飞机往往解体,甚至被猛火销毁,本来橙色“外衣”被炙烤成黑色,再减上人们对空难的禁忌,“橙盒子”也就酿成了黑匣子。

  黑匣子的出生最早可以逃溯到发布战时代。1908年,天下上发生了第一路军用飞机事故。以后,跟着飞行事故增添,人们急切须要一种剖析事故起因的仪器。

  1939年,2名法国工程师发现了基于拍照道理的记录器,随后1名英国工程师创造了钢丝记录器。不外,这些记录器仅用于记录试飞过程数据,并不具备抗毁功能,也不实用于飞行事故的考察。

  曲到1953年,米国洛马公司出产了109-C型飞翔数据记录器,才具有了抗毁功效。其时,这型数据记载器仅拆卸在军用运输机等年夜型飞机上。

  上世纪50年月,澳大利亚工程师大卫·沃伦设计了一款既能记录仪器数据、还能记录座舱声响的仪器,这就是黑匣子的本型。

  从此当前,民航飞机才逐步“享用”到了底本只要军机才领有的“报酬”,拆配了平易近用飞机黑匣子。

  在现实利用中,军用飞机和民用飞机黑匣子的中不雅和功能差异并不大。

  从上世纪60年月起,为了便于搜索和发明空难现场中的黑匣子,世界上简直每家航空公司都使用了橙色飞行数据记录器。

  当飞机可怜掉过后,外不雅醉目标橙色记录器易于发现。另外,局部黑匣子的外壳名义还会标注“FLIGHTRECORDER,DO NOT OPEN”(飞行记录仪,不克不及打开)的字样,并贴有反光标识,以增长黑夜被觅获的几率。

  在明美娇艳的“外套”下,包裹着黑匣子最为中心的部件——存储器。

  现在较为罕见的黑匣子形状尺寸相称于一个菠萝巨细,而其存储器只有拇指巨细,二者体积相好100倍以上。

  固然形状加小了,但存储器完成的功能却越来越壮大,可存储25个小时的飞行数据和2个小时的驾驶舱语音数据。

  存储器的发展是一个冗长的过程,也是人类取飞行事故作奋斗的过程。从莱特兄弟发明飞机后的50年里,设计师们使用了转动纸筒、钢丝、铝箔带、磁带等各种记录数据载体,但均果体积大、记录数据少、抗毁性差等各种原因被近况镌汰。

  上世纪90年代,随着盘算机和通讯技术的发展,固态记录器研制胜利,世界各国战斗机才广泛开端装置飞行数据记录器。

  随着科技发展,记录数据参数曾经从最早的几项数据发展到了上千项,飞机在飞行时的速率、时光、位置、动员机转速以及机舱内的对话信息都邑被黑匣子完全记录下来。

  黑匣子的运用范畴也变得愈加普遍,在导弹、车辆、兵舰上也能够找到它的身影。

  抗摔耐压烧不化,拥有“金刚不坏之身”

  作为飞行事故的“睹证者”,黑匣子总可能在各类事故中“虎口余生”。

  当飞行事故收死时,飞机常常从多少万米的地面缓慢坠降,借随同着崩溃、焚烧,甚至发作。黑匣子会阅历强盛的打击、下温的灼烧乃至另有海水的挤压。

  只管如斯,黑匣子依然能确保最大可能天在极其恶浊情况下保存上去。

  黑匣子为什么不会破坏呢?

  其实,这所有都源于它奇特的安装地位、构造和材料等,源自于它独门拥有的“黑科技”。

  在对良多起飞行事故分析后,设计人员发现了一个让飞机设计者足以高兴的现实——

  总是各类数据分析,在飞行事故中保存最为完好的往往是飞机尾部。以是,飞机设计者个别都把黑匣子安装在飞机尾部。

  更主要的是,乌匣子自身便有着“金刚没有坏之身”。为了保留记载器外部的存储介度,那些年去,不管是军用飞机仍是平易近用飞机的计划者,皆正在抗誉性设想高低足了工夫。

  国外某兵工企业拥有长久的黑匣子制造历史,产品笼罩军用和民用两个范畴,其产物高出第一代战机到第四代战机。

  有一段宣扬片可以窥测毕竟——

  在应公司的试验室里,设计师正在对黑匣子进行分化和检测。把外壳装配后,我们能看到第一层防毁壳体。这一层防毁壳体采用高强度合金制造,是间接承受重力加快度的一讲防地,能够避免内部存储介质遭到强烈冲击酿成的损坏。

  第二层则是隔热挖充物,大多采用干硅石、小苏挨等隔热性较好的材料,可实现很好的尽热后果。

  第三层是采取铝合金或陶瓷材料制造的小壳体,以及石棉、硅胶两层添补物。把这些资料剥开后,咱们能力看到内部存储器的“真里目”。

  这样层层包裹的设计,使黑匣子存在极强的抗火、耐压、耐冲击、耐海水浸泡、抗磁烦扰等能力。

  当初黑匣子的强量让最保险的保险柜都心悦诚服。它能够禁受跨越本身3500倍分量的碰击,在1100℃的低温下耐水1小时,能启受2吨的重物挤压5分钟,在汽油、酸液、海火等情况中浸泡30天以上,且能蒙受6000米深海压力尺度。

  这些严厉的标准是黑匣子安全性的表现。即使飞机摔得“支离破碎”,黑匣子也能将数据保存得残缺无损,占有货真价实的“金刚不坏之身”。

  恰是黑匣子的高牢靠性,让其维修成为弗成实现的义务。在平常维建中,补缀工致只能对其进行数据检测,无奈打开修缮。一旦发惹事故后,只有能够读取数据就已实现了驾驶,黑匣子自身也落空了补缀意思。

  小匣子功能大,满身上下“科技范”

  对黑匣子来讲,唯一“金刚不坏之身”是不敷的,还要具有强大的专业功能。

  黑匣子经历几代的发展,施展的感化也在不断拓展。除充任裁定飞行事故原因的“法卒”,它还时常以“教官”的身份涌现。

  对付战役机来说,黑匣子可以实在记录飞行员空中技战术动做,回放空战抗衡训练的齐进程,对飞行员实现飞行课目禁止品质评价,让反抗训练有了威望的“裁判”。同时,黑匣子还可以监控飞机发念头的各类参数变更,辅助飞行员分析战术举措,研讨论证新的战法,对进步练习质度跟防备飞行平安事成心义严重。

  实践应用中,一些国外空军常常经过黑匣子对飞行数据记录进行复盘,为军事练习供给加倍真实的数据支撑。

  许多人有疑难,www.64567.com,制造这样一个硬核又奥秘的黑匣子,要满意甚么样的标准呢?

  早在1958年,米国联邦航空局就公布了第一部飞行数据记录器技巧标准,对黑匣子的表面、尺寸、抗毁性等有了明白的划定。

  随着世界航空产业的发作,飞机性能越来越高,飞行数据记录越来越多,对黑匣子的制作提出了更高的要供。

  分歧型号、分歧功能的飞机,黑匣子的制造标准也不尽雷同。

  今朝,黑匣子的制造标准重要使用米国联邦航空局、好国航空无线电公司,以及欧洲民航设备构造等制订的标准,部门军机依据现实情况也有着特别的要求。

  无论是哪一种制造标准,坠毁幸存能力是黑匣子制造最为闭键的目标之一。

  坠毁幸存才能要求越高,黑匣子设计造制的难度越大。平日情形下,设计人员很易真现飞机坠毁试验,招致试验考证这个环顾成为一大困难。

  强冲击试验是抗毁性试验中最症结的一项,也是艰苦系数最高的一项。利用惯例的方法,很难发生规定规模内的冲击载荷。

  为此,科研人员测验考试将黑匣子带到空中扔下、利用火箭橇试验等办法,试图最大水平模仿真实坠机情况,但最终无一例试验成功。

  经过量年的探索,科研人员末于发现了一种全新的方式——应用紧缩空想炮装置进行试验。

  以外洋某型黑匣子测试要求为例,进行这项试验需要将200多公斤的重物从3米处落下,撞击黑匣子最为单薄的轴线,且会在撞击安装上安装一个坚挺的钢钉,用于检测撞击力度能否达标。

  撞击试验后,黑匣子无缺无缺才是及格的产物。

  当心如许就能够停止实验出厂了吗?

  不,还近远出有到达试验目的。

  设计人员还要对黑匣子进行高温火焰测试,在1100℃的高温下承受很多于1小时的“烟熏火燎”。试验结束后,要确保其内部芯片无缺,电路板可以畸形任务。

  除此除外,黑匣子还要经由静态挤压、深海压力、液体浸泡等重重磨练,才干揭上“开格”的标签,终极顺遂出厂。

  对于黑匣子的机能请求,设计职员素来不停下翻新的足步。随着一些加倍进步的技术一直投进应用,黑匣子的功能也将愈来愈强盛。

  韩 春 孙 畅 宋 茹 【编纂:墨延静】


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