來源：科技日報

◎ 科技日報記者 金鳳

對東航失事客機MU5735墜落原因的探尋，或因黑匣子的出現，更快得到答案。

3月24日下午，在“3·21”東航MU5735航空器飛行事故國家應急處置指揮部舉行的第四場新聞發布會上，民航局通報，第一部黑匣子已于23日晚由專人送達在北京的譯碼實驗室，數據下載和分析工作正在進行中，目前不能排除存儲單元損壞的可能性。

就航空業的發展而言，黑匣子能為我們溯源事故原因提供哪些證據，它又是如何還原事故發生時的真實場景的，黑匣子一般是如何“被破譯”的，目前的黑匣子還為何不能雲同步？

新華社發，許東 攝

兩部黑匣子如何聯袂破解事故原因？

飛機“黑匣子”是機載的專用電子記錄裝置，包含飛行數據記錄器（FDR）與駕駛艙話音記錄器（CVR）兩部分。

南京航空航天大學民航學院院長孫建紅告訴科技日報記者，“黑匣子”的作用大概有三方面：飛行事故調查、飛行員監控、飛機故障診斷與維護，最重要的用途是飛行事故調查。”

“飛行數據記錄器記錄了飛機飛行期間，特别是事故前的詳細飛行數據，包括航向、高度、速度、加速度等多方面的變化，通過數據譯碼分析可再現事故發生的飛行過程，對于事故原因調查、定性及善後處理有舉足輕重的作用。”孫建紅說。

而駕駛艙話音記錄器記錄的聲音是事故調查中分析飛行員感知和決斷情況的重要依據，可用于分析飛行員對話内容、語音特征；針對駕駛艙各種背景聲音（如各種警告和噪音）分析，可判别航空器系統的工作狀态及環境變化，為事故調查和事件分析提供科學依據。

在飛行員監控方面，通過日常分析黑匣子的數據，可以糾正飛行員不良駕駛習慣，預防事故發生。而在飛機故障診斷與維護方面，通過對黑匣子數據進行日常分析，可以監控和預測飛機主要部件的健康狀态，排查故障隐患。

就飛行事故而言，黑匣子記錄的海量信息，如何還原出空難現場？孫建紅說，“駕駛艙話音記錄器，會記錄飛行員之間、飛行員與塔台對話信息，從而還原駕駛和飛行場景。而飛行數據記錄器可以反映飛機的實時動态，例如飛行高度的變化，航線、航速、加速度、動力等參數數據；飛機姿态在空難發生時是俯沖、拉升還是發生了滾轉；飛行員發出動作指令後，飛機是否有響應，相應的部件有沒有執行指令；如果指令的反饋數據與指令不匹配，可能是發生了哪類故障。”

為什麼黑匣子數據不能雲同步？

“手機數據都可以雲同步，黑匣子裡有那麼重要的數據為什麼不能雲同步呢？”近日，網友們對黑匣子的期待和關注持續走高。

“其實，業界這幾年一直在努力嘗試，但由于航班量很大，通訊、傳感數據特别多，要想把所有時刻的所有數據都實時傳輸，還是有技術難度的。”孫建紅說，黑匣子曆經4代變革，随着人們對黑匣子認識程度的提高，它所記錄的信息也越來越多，這在客觀上造成信息傳輸的難度增加。

孫建紅介紹，第一代黑匣子僅能記錄航向、高度、空速、垂直過載和時間等5個飛行參數。

第二代黑匣子類似于普通磁帶機，但在磁帶機外面加裝了具有抗沖擊、耐火燒等能力的保護外殼，并同時出現了座艙音頻記錄器。

第三代黑匣子開始采用半導體存儲器記錄數據。随着對飛機墜毀時黑匣子破壞情況的不斷深入認識，黑匣子的抗墜毀能力也不斷增強，記錄參數一般在幾百個。

第四代黑匣子可以記錄視頻信息，記錄的參數數量也多達幾千個，并且能夠通過衛星等數據鍊定期傳輸黑匣子的關鍵數據。

“但由于通訊帶寬和信号盲點以及氣象環境等影響，數據實時傳輸方式無法完全取代傳統黑匣子的作用。相信5G、6G、北鬥等新一代通信、導航技術不斷完善，數據實時傳輸将會成為未來技術發展方向。”孫建紅說。

不過，也并非沒有備用方案。孫建紅透露，馬航空難後，他的研究團隊2015年開始與中國商飛聯合開發了一款“彈射式應急飛行數據記錄系統”，“發生極端事故時，備用黑匣子會彈離飛機，同時跟蹤拍攝飛機失事的圖像，這樣可以遠離空難區，也能盡可能的減少撞擊和燃燒，便于定位、救援。”

保護黑匣子有多複雜，為何分析時間長？

墜落、撞擊、燃燒、大雨……客機失事以後，一連串的惡劣環境，讓黑匣子曆經坎坷。

對于黑匣子來說，在設計環節，如何确保它“千磨萬擊還堅勁”？

孫建紅介紹，黑匣子一般有多層“金鐘罩”，“黑匣子外殼的主體部分一般會用不鏽鋼、钛鋼合金等材料，這讓它能防水、防撞、防火，在一些惡劣環境下保存下來。它的内部會有絕緣層等耐高溫的材料，再深一層則是鋁合金或其他金屬合金的保護層，最裡面包裹的就是黑匣子最核心的部件——存儲單元。”

孫建紅透露，飛行事故的發生往往有多種成因，在找到黑匣子後，專家會通過數據譯碼提取、下載數據，并解碼、譯碼，推演飛行事故演化過程。在難以确定事故原因時，甚至還需要做模拟分析實驗，來确認故障原因。

“對比、分析數據，是一個相對漫長的過程，如果黑匣子損毀嚴重，尋找時間長，分析數據的時間會更久。同時，空難調查涉及多個相關方相互協同、綜合分析，以确保嚴謹、公正，所以調查時間一般較長。”孫建紅舉例，法航AF447航班從空難到調查結束花了近三年時間。

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