Бортовой самописец, более известный как «черный ящик», является специальным устройством, предназначенным для записи данных о полете лайнера. Это устройство имеет цилиндрическую или шарообразную форму. Довольно интересен тот факт, что, несмотря на свое название, данный предмет окрашивается в яркие цвета. Выбор в пользу оранжевого либо красного цвета позволяет значительно упростить поиск устройства в случае аварии и крушения летного средства. Особая форма «ящика» объясняется необходимостью противодействия высокому давлению. В нашей статье мы предлагаем рассмотреть вопрос о том, что такое черный ящик в самолете и обсудить его характеристики.
История создания черного ящика
Гражданская авиация является относительно молодой сферой, история которой берет свое начало сто лет назад. Каждая компания, занимающаяся созданием летных средств, сталкивалась с ситуацией, когда разработанный ею транспорт попадал в воздушную катастрофу. Для того чтобы получить возможность изучить причину аварии, инженеры придумали бортовой самописец. Этот прибор фиксирует основную информацию о состоянии воздушного судна во время полета. Данные сведения используются для устранения различных недостатков конструкции, которые становились причиной крушения лайнеров. Основываясь на вышесказанном можно сделать вывод, что этот прибор позволяет получить данные, которые помогают предотвратить новые катастрофы и сделать полеты более безопасными для пассажиров.
Этот прибор был разработан Франсуа Юссено. Данное устройство являлось светолучевым осциллографом, который записывал все показания на специальную пленку. Запись осуществлялась при помощи системы зеркал, через которые проходил луч света. Каждый раз, когда самолет изменял свою положение, скорость или высоту, зеркала изменяли свое местоположение внутри конструкции. Многих людей интересует вопрос о том, почему данное устройство именуется «черный ящик», ведь корпус прибора окрашивается в яркий цвет. Данное название объясняется особенностью первого бортового самописца. Для того чтобы защитить фотопленку, записывающую параметры от засветки, корпус окрашивался в черный цвет.
Созданием первого бортового самописца занимался Дэвид Уоррен. Этот австралийский ученый создал конструкцию, которая записывала звук из пилотской кабины. Данное изобретение использовалось как основа при разработке будущих изобретений, которые помимо звука записывали и важные параметры полета. Первый самописец, способный записывать не только технические параметры, но и звук, был разработан в тысяча девятьсот пятьдесят третьем году. Для записи звука использовалась магнитная лента. Устройство, записывающее звук, было вмонтировано в ящик из асбеста. Получившаяся конструкция укладывалась в стальной ящик.
Первые модели рассматриваемого устройства оснащались часовым механизмом, который использовался для подачи бумажной ленты. На этой ленте записывались основные параметры полета. Пилотам, приходилось записывать все показания приборов самостоятельно, что значительно усложняло их работу. На замену этому устройству пришли светолучевые осциллографы, фиксирующие параметры на фотопленке. Значительно позже, конструкторы стали устанавливать в самолетах звукозаписывающую технику, фиксирующую важные показатели на магнитную ленту. В современных устройствах используются специальные микросхемы, представляющие собой Flash-память.
Устройство черного ящика
Во время крушения самолет испытывает сильную нагрузку, которую можно сравнить с силой удара артиллерийского снаряда. Эта нагрузка приходится на всю конструкцию транспортного средства. Силу нагрузки на черный ящик можно сравнить со взрывом атомной бомбы. Основываясь на вышесказанном можно сделать вывод, что главной задачей инженеров стала разработка особого корпуса, который сможет выдержать экстремальную нагрузку. При разработке и сертификации данных устройств учитываются определенные стандарты. Требования к прочности первых устройств приравнивались к силе механического ускорения, равного тысяче «g». На сегодняшний день требования к этому показателю увеличились в три раза.
Для того чтобы снизить силу удара об земную поверхность, самописец изготавливается в виде цилиндра или шара. Для изготовления защитного корпуса используются титан и высокопрочные стальные сплавы. Рассматривая вопрос о том, из чего сделан черный ящик в самолете, необходимо обратить внимание на такой параметр, как факторы внешнего воздействия. Как правило, столкновение авиалайнера с землей сопровождается пожаром. Помимо этого, нужно учитывать, что самолет может упасть в море или океан. Это означает, что внешний корпус устройства должен выдерживать экстремальные температуры и давление. Именно поэтому конструкторы используют титан.
Современные регистраторы способны пролежать на дне моря более одного месяца и сохранить все записанные параметры. Внутри корпуса самописца установлены специальные платы, которые можно сравнить с жестким диском современного компьютера. Здесь следует отметить, что в некоторых самолетах до сих пор используются аналоги магнитофонов. Продолжение использования морально устаревших устройств объясняется тем, что они отвечают всем современным стандартам.
В корпус прибора вмонтировано несколько ультразвуковых маячков. Такие устройства используются для того, чтобы упростить поиск самописца, упавшего в воду. Радио и световые маяки позволяют упростить поиск регистратора в горах и скалистой местности. Каждое устройство отвечает всем современным стандартам качества. Для того чтобы обеспечить длительную работу маячков, используются специальные аккумуляторы.
Важно отметить, что сам аварийный маячок требуется лишь в случае крушения воздушного судна. Большинство лайнеров могут летать несколько десятков лет без единого происшествия. Для того, чтобы предупредить разрядку аккумуляторов, в корпус самописца встраивается специальный прибор, активирующий аккумуляторы после удара «ящика» об воду или землю.
В каждом лайнере устанавливается несколько экземпляров подобного оборудования. Такой подход объясняется соображениями безопасности. Как правило, ящик устанавливается в хвостовой части воздушного корабля. Выбор этой части лайнера далеко не случаен. Согласно статистическим данным, хвостовая часть лайнера практически не страдает в случае катастрофы. Эта часть конструкции остается целой даже в том случае, когда сам самолет разваливается на несколько частей.
Все бортовые самописцы изготавливаются по единому стандарту. На корпусе данного устройства размещается надпись «Самолетный регистратор». Чуть ниже размещается отметка, запрещающая вскрывать корпус устройства. Первые бортовые самописцы представляли собой закрытый железный короб, окрашенный в черный цвет. На сегодняшний день конструкторы используют яркие цвета для окраски короба, что значительно упрощает поиск устройства.
Какую информацию фиксирует прибор
Компании, занимающиеся созданием воздушного транспорта, постоянно ведут работу над модернизацией рассматриваемого прибора. Первые регистраторы фиксировали лишь следующие параметры:
- Текущую высоту и скорость.
- Силу ускорения и выбранное направление.
- Общую продолжительность полета.
Современное оборудование способно зафиксировать более двухсот пятидесяти параметров.
Современный черный ящик самолета устроен таким образом, что способен считывать текущую скорость, скорость оборотов двигателя и уровень давления воздуха. Помимо этого, учитывается уровень расхода и количество оставшегося топлива. Все вышеперечисленные показатели, позволяют узнать причины крушения летного средства.
Порядок расшифровки информация
Многие люди думают о том, что информация, которую записывают датчики, установленные в черном ящике, шифруется специальным кодом, известным только разработчикам. Однако на практике, конструкторы редко используют различные способы защиты информации от внесения корректив. Все записи осуществляются в специальном формате, позволяющем упростить процедуру анализа считанных сведений. Выбор данного формата объясняется тем, что основной задачей прибора является предоставление информации о причине произошедшей аварии.
Довольно интересен тот факт, что считать записанную информацию можно даже в случае разрушения конструкции. В случае с магнитными лентами используется специальный раствор, который склеивает остатки ленты. В случае с микросхемами используется соответствующая профессиональная техника. Восстановление информации из разрушенного устройства требует много времени. Эту работу доверяют лишь настоящим профессионалам в этой сфере. Для считывания данных применяются следующие приборы:
- FDR приборы – позволяющие считать основные параметры.
- CVR устройства – позволяющие считать звук из кабины пилотов.
Приборы первого типа предназначены для получения сведений о таких параметрах, как скорость оборотов двигателей, маршрут, набранная высота, уровень топлива и положение шасси. Устройства второго типа расшифровывают переговоры пилотов и бортпроводников. Помимо этого, существуют самописцы, где все вышеперечисленные функции выполняет одно устройство. Большинство из приборов подобного типа работают в режиме нескольких циклов.
Аппаратура в течение определенного отрезка времени записывает информацию. По завершении цикла, информация стирается, и поверх нее наносятся новые записи. Параметры полета считываются несколько раз в секунду. В случае резкого изменения параметров система начинает обрабатывать данные в ускоренном режиме. Согласно современным стандартам, бортовой самописец должен записывать около девяти десятков различных показателей. Помимо этого, существуют особые модели, позволяющие считать более двух тысяч различных параметров. Эти данные используются для проведения технического обслуживания транспортного средства.
Планы на дальнейшую модернизацию регистраторов
Устройство черного ящика самолета постоянно модернизируется вместе с развитием технического прогресса. Сегодня конструкторы сосредоточены на создании приборов, которые позволят записывать информацию, поступающую не только изнутри, но и снаружи авиалайнера. Такие устройства позволят делать видеозаписи в режиме реального времени. Некоторые инженеры предлагают использовать часовые механизмы вместе с современной техникой. Такой подход позволяет получить дополнительную информацию о времени крушения транспортного средства.
Часть инженеров занимается разработкой самописцев, которые будут катапультироваться после того, как лайнер столкнется с каким-либо препятствием. Сам факт столкновения будет фиксироваться при помощи специальной техники. Еще одна задумка инженеров посвящается трансляции считываемых параметров на интернет-сервер в режиме реального времени. Создание такого прибора позволит отказаться от поиска черного ящика в случае аварии воздушного судна.
Заключение
В данной статье мы рассмотрели вопрос о том, как выглядит черный ящик самолета. Бортовой самописец предназначен для фиксации важных параметров о полете. Эта информация позволяет экспертам изучить причины аварии и сделать воздушный транспорт более безопасным для путешественников.
