文/航小北的日常科普

當一次空難不幸發生之後，我們總會在媒體上看到這麼一個單詞：“黑匣子”，這個關鍵的部件可以說是解開空難的發生原因的重要證據，那麼到底黑匣子放在哪裡？他們是怎麼工作的？又會記錄什麼樣的數據？今天我們就帶你打開飛機上的黑匣子。

黑匣子不黑

黑匣子的學名叫做“飛行記錄儀”，主要功能是記錄飛機在飛行過程中産生的各種跟飛行有關的信息。而黑匣子隻是它的小名，之所以叫黑匣子，這裡需要解釋一下：在1954年的時候，有人提出來需要記錄飛機駕駛室裡面的聲音數據，一旦飛機發生故障之後，人們好根據這些信息來判斷事故發生的原因。這麼一個想法被提出的時候，飛機上所有的電子設備都被存放在一個個大小統一的黑盒子裡面，而聲音記錄儀器就放在其中最堅固的那個黑盒子裡面。

↑亮紅色的黑匣子↑

僅僅在三年後，1957年，美國民航局就規定，9噸以上的飛機都需要安裝這樣的聲音記錄儀，但是很快，人們就發現黑色的盒子不利于人們在事故後尋找這個儀器，所以幹脆把黑盒子刷成了亮紅色，甚至于還貼上了反光片，但是黑匣子的說法還是沿用了下來，這也是為什麼黑匣子不黑的原因。

↑黑匣子的結構↑

大緻上，黑匣子的結構包括如下幾個部分：

01存儲芯片

所有存儲的聲音、飛行數據等信息全部都保存在最核心的存儲芯片中，所以這是整個黑匣子的核心；

02隔熱層和隔離層

這兩層材料包裹在存儲芯片的外圍，用來防火、防水。根據規定，存儲芯片要能夠抵禦半個小時、1090攝氏度的高溫燃燒，并且能夠在6000米深的水下依然不被水浸濕。比如說，曆史上的法航447空難，黑匣子就在幾千米深的海底沉睡了兩年之久，最後才有深海機器人打撈上岸，重見天日；

↑深海機器人正在打撈黑匣子↑

03鋼制外殼

這層材料會包裹隔熱層、隔離層以及其中的存儲芯片，由钛鋼制成，用來抵禦外界的沖擊。根據要求，整個存儲單元要能夠承受100G重力之撞擊達15秒，所以對钛鋼外殼的強度要求很高；

↑防沖擊存儲單元在事故中屹立不倒↑

04外圍機構

包括電路接口、供電裝置和水下定位器等等，其中供電裝置和水下定位器的存在可以讓黑匣子在30天的時間内不斷向外發射出無線電信号，方便救援人員對黑匣子進行定位。

為什麼要放在飛機尾部？黑匣子一般安放在飛機的尾部錐殼的部分，如下圖所示。那麼為什麼黑匣子會放在這裡呢？

↑防沖擊存儲單元在事故中屹立不倒↑

一位國外的科普視頻作者很好地用一個特别簡單的試驗就說明其中的原理：我們可以把整個機身想象成一個啤酒瓶，那麼圓筒狀的機身就對應了啤酒瓶的瓶身，而尾部的錐殼結構就對應了啤酒瓶的收口部分。而你把一個啤酒瓶扔在地上摔碎，可以說90%的情況下，收口部分都能夠保持結構的完整。

↑結構上是不是很像？↑

↑摔碎的啤酒瓶↑

這就是為什麼黑匣子會放在飛機尾部錐殼部分——因為結實，所以更加有可能在事故中保持完整，所以更加方便救援人員尋找到。

↑事故中的飛機，尾部還保持着相對完整的形狀↑

其實有兩個黑匣子

一架飛機上，其實往往會有兩個黑匣子，分别為飛行數據記錄器和駕駛艙通話記錄器，兩個黑匣子各司其職，記錄飛行中的絕大部分信息。

↑飛機上的一大一小兩個黑匣子↑

​↑黑匣子的位置和需要記錄的信息↑

• 飛行數據記錄器：空中飛行速度、高度、航向、發動機推力、俯仰與滾動資料、縱向加速度等等。這些數據會從飛機第一台發動機開始啟動之後開始記錄，然後到飛機最後一台發動機關閉之後一個小時才關閉。

• 駕駛艙通話記錄器：一共分為四條音軌，分别記錄飛行員與航空管制員的通話，正、副駕駛員之間的對話、機組員對乘客的廣播，以及駕駛艙内各種聲音（引擎聲、警報聲）。記錄的時間約2小時，錄完後，會自動倒帶從頭錄起。

最後說一個有趣的事情：有一些飛機上，飛行員可以按一個按鈕删除駕駛艙通話記錄器中的的通話記錄，所以經常會有飛機安全着陸之後兩個飛行員面面相觑：我們剛剛是不是在飛機上罵老闆了？不管了，全部删除肯定沒有錯。然後按下這個删除按鈕。

↑飛機操作面闆上的通話記錄删除按鈕（紅色的那個）↑ ​

總之，亡羊補牢，為時未晚，為了盡可能弄清楚每一次飛機事故的原因然後改進飛機設計，黑匣子起到了莫大的功勞，要知道，飛機工業的成長史，從來就離不開自我剖析和錯誤糾正，這可能是每一個航空大國都要經曆的痛苦之路。

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