Черные ящики

Содержание
  1. Что такое черный ящик самолета? Какого цвета черный ящик самолета?
  2. История
  3. Новая модификация
  4. Что внутри?
  5. Виды самописцев
  6. Из чего сделан?
  7. Какого цвета черный ящик самолета?
  8. Какие параметры регистрируются?
  9. Где находится?
  10. Черный ящик самолета: расшифровка
  11. Существуют ли альтернативы?
  12. Как устроен черный ящик самолета. Все подробности
  13. Как расшифровать черный ящик?
  14. Почему «черный ящик»?
  15. Что дальше?
  16. История «чёрных ящиков» – Интересные факты – Наука просто
  17. Предпосылки разработки
  18. Обязательная установка
  19. Что такое «Чёрный ящик»
  20. Система регистрации полётных параметров самолёта ТУ-154
  21. Датчики регистрируют следующие параметры:
  22. Расположение элементов
  23. Черный ящик самолета (бортовой самопец): устройство, какого цвета, как выглядит, что находится внутри, flight recorder, расшифровка записей
  24. Что такое черный ящик?
  25. История появления
  26. Как устроен черный ящик?
  27. Какого цвета самописец?
  28. Какие нагрузки выдерживает?
  29. Тонет или нет?
  30. Почему так долго ищут?
  31. Сколько на самолете черных ящиков, и где они располагаются?
  32. Расшифровка записи
  33. Как расшифровывается черный ящик?
  34. Какие параметры считываются?
  35. Направления развития самописцев — есть ли альтернативы?
  36. Где еще используют черные ящики?
  37. Что такое чёрные ящики самолёта — устройство, описание и интересные факты
  38. Устройство бортового самописца
  39. Современные самописцы
  40. Как выглядит черный ящик в самолете?
  41. Виды бортовых самописцев
  42. Эксплуатационный регистратор
  43. Как расшифровать черный ящик
  44. Перспективы развития самописцев
  45. Заключение
  46. Что такое чёрные ящики самолёта — устройство, описание и интересные факты на News4Auto.ru.

Что такое черный ящик самолета? Какого цвета черный ящик самолета?

Черные ящики

Черный ящик самолета (бортовой регистратор, самописец) – это устройство, которое используется в железнодорожном, водном транспорте и авиации для записи информации бортовых систем, переговоров экипажа и др. Если с транспортом случилось какое-либо происшествие, то эти данные используют для выяснения причин.

История

Первый эксплуатационный регистратор полётной информации появился в 1939 году. Французы Бодун и Юссено сконструировали светолучевой осциллограф, фиксирующий каждый параметр полёта (скорости, высоты и т.д.). Это происходило путём отклонения соответствующего зеркала, отражавшего луч света на фотоплёнку.

По одной из версий так и появилось название «черный ящик самолета» (фото см. ниже), ведь его корпус был выкрашен в этот цвет для того, чтобы защитить фотоплёнку от засветки. В 1947 году предприимчивые изобретатели организовали «Французское общество измерительных инструментов».

Со временем эта компания стала довольно крупным производителем оборудования и влилась в концерн «Сафран».

Новая модификация

В 1953 году австралийским учёным Дэвидом Уорреном, принимавшим участие в расследовании катастрофы лайнера «Хэвилленд», была выдвинута идея о том, что наличие записей переговоров экипажа очень бы помогло в подобном деле.

Предложенный им механизм сочетал в себе ой и параметрический самописцы, а также использовал магнитную ленту для записи. Регистратор Уоррена имел асбестовую обёртку и был упакован в стальной корпус.

Вероятно, отсюда мы имеем другое определение понятия «черный ящик самолета» – это объект с неизвестной или непринципиальной внутренней структурой, который выполняет определённые функции.

Прототип устройства Дэвид представил в 1956 году. Он же придумал и яркий цвет черного ящика в самолете. Спустя четыре года правительство Австралии отдало распоряжение об установке самописцев на все имеющиеся летательные аппараты. Вскоре другие страны также последовали этому примеру.

Что внутри?

Черный ящик самолета, фото которого вы можете увидеть в статье, не относится к категории сложных устройств. Это обычный массив из контроллера и микросхем флеш-памяти.

Он мало чем отличается от стандартного SSD-накопителя ноутбука. Однако флеш-память используют в регистраторах относительно недавно.

Сейчас большинство самолётов оборудовано старыми моделями, где запись осуществляется на магнитную ленту или проволоку.

Виды самописцев

Существует два вида регистраторов: эксплуатационный и аварийный. Первый из них не является защищённым и применяется для повседневного мониторинга транспортного средства.

Персонал железнодорожного, водного и авиационного транспорта считывает информацию с накопителей системы после каждого рейса.

Затем полученные данные анализируются на предмет наличия недопустимых экипажем действий во время работы. Например:

  • не превышался ли максимальный тангаж или крен, разрешённый производителем;
  • не превышалась ли перегрузка на взлёте/посадке;
  • не превышалось ли время работы на взлётных или форсажных режимах и т.д.

Также эта информация позволяет отслеживать выработку ресурса летательного аппарата и производить своевременные регламентные работы для снижения частоты отказов транспортной техники и повышения безопасности полётов.

Аварийный самописец отличается очень надёжной защитой.

В соответствии с требованиями современного стандарта TSO-C124 он обеспечивает сохранность данных на протяжении получаса непрерывного горения, при ударных перегрузках в 3400 g, пребывании на глубине 6 км в течение 30 дней, а также статических перегрузках в 2 тонны длительностью до 5 минут.

Для сравнения: регистраторы предыдущего поколения с магнитными лентами выдерживали ударную перегрузку лишь в 1000 g и длительность горения до 15 минут. Для облегчения поисков аварийные самописцы оснащены гидроакустическими пингерами и радиомаяками.

Из чего сделан?

Цвет черного ящика в самолете мы обсудим ниже, а пока поговорим о материалах, из которых он сделан. Самописцы производят из легированного железа или титановых сплавов. В любом случае это жароустойчивый и высокопрочный материал. Хотя по большей части сохранность регистраторов обеспечивает их месторасположение в корпусе летательного аппарата.

Какого цвета черный ящик самолета?

Обычно бортовой самописец красный или оранжевый. Теперь вам известно, какого цвета черный ящик самолета, и вполне понятно, что его название никак не связано с реальным цветом. Яркая окраска была сделана для облегчения поисков.

Какие параметры регистрируются?

Самописцы постоянно совершенствуются. Первые черные ящики считывали лишь 5 параметров: скорость, время, вертикальное ускорение, высоту и курс.

Они фиксировались стилусом на одноразовую металлическую фольгу. Последняя фаза эволюции регистраторов относится к 90-м годам, когда в эксплуатацию ввели твердотельные носители.

Современные самописцы способны фиксировать до 256 параметров. Вот некоторые из них:

  • Остаток топлива.
  • Мгновенный расход горючего.
  • Скорость тангажа.
  • Давление воздуха.
  • Угол крена.
  • Напряжение сети.
  • Положение рукоятки управления мотора.
  • Боковая перегрузка.
  • Отклонение элерон-интроцепторов.
  • Отклонение закрылков.
  • Отклонение штурвала.
  • Отклонение стабилизатора.
  • Отклонение элеронов.
  • Ход траверсы управления по тангажу, курсу и крену.
  • Ход штурвала.
  • Обороты двигателя.
  • Число оборотов двигателей.
  • Вертикальные и боковые перегрузки.
  • Истинная высота.
  • Барометрическая высота.
  • Скорость полёта и т.д.

Где находится?

Черный ящик самолета расположен в хвостовой части летательного аппарата. На борту находится несколько самописцев. Резервные модели нужны на случай сильного повреждения или невозможности обнаружения основных.

Раньше речевой и параметрический регистраторы были разделены: первый устанавливался в кабине, а второй – в хвосте самолёта. Однако из-за того, что кабина разрушалась в катастрофе сильнее хвостовой части, оба самописца были вмонтированы в хвост летательного аппарата.

Черный ящик самолета: расшифровка

Это является таким же мифом, как и цвет самописца в его названии. Запомните: расшифровки черных ящиков разбившихся самолетов попросту невозможны.

Вы спросите, почему? Да потому что записываемые данные не шифруются, а само слово «расшифровка» применяется в том же контексте, что и у журналистов, обрабатывающих записи интервью. Они пишут текст, слушая запись диктофона. То же самое делает комиссия экспертов, фиксируя данные в удобном для восприятия и анализа виде.

Здесь нет никакого шифрования: защиты данных от посторонних не предусмотрено, информация доступна для прочтения в любом аэропорту. Также отсутствует защита данных от модификации, ведь самописец предназначен для выявления причин авиакатастроф и снижения их числа в будущем.

В конце концов, для замалчивания или искажения истинных причин аварий по политическим или ещё каким-то причинам, можно сделать заявление о серьёзных повреждениях регистраторов и невозможности считать информацию.

Правда, даже при сильных повреждениях (примерно 30 % катастроф), черный ящик разбившегося самолета всё равно можно реконструировать. Фрагменты ленты склеиваются и обрабатываются специальной смесью, а уцелевшие микросхемы подпаивают и подключают к считывателю. Это довольно сложные процедуры, проводимые в специальных лабораториях и отнимающие много времени.

Существуют ли альтернативы?

Теперь вы знаете, что такое черный ящик самолета. До сих пор это устройство не считают на 100 % надёжным. Существуют ли какие-либо альтернативы?

На данный момент их просто нет, но инженеры постоянно работают над усовершенствованием имеющихся моделей. В ближайшее время они планируют передавать данные с чёрных ящиков в режиме реального времени либо на авиабазы, либо на спутник.

Капитан «Боинг-777» Стив Абду считает, что для отправки данных в реальном времени потребуется дорогостоящая спутниковая связь.

Но если осуществлять отправку с 4-5 минутными интервалами, то это значительно снизит стоимость технологии и повысит рентабельность её применения.

Так как количество спутников на планете ежегодно увеличивается, то сохранение данных полёта на удалённом устройстве – это наиболее вероятная альтернатива долгим поискам и трудоёмкой расшифровке данных.

Также в планах есть установка отстреливаемых плавучих регистраторов. Столкновение самолёта с препятствием будут фиксировать специальные датчики, которые впоследствии запустят катапультирование самописца с парашютом. Подобный принцип уже используется в автомобильных подушках безопасности.

Источник: https://FB.ru/article/182605/chto-takoe-chernyiy-yaschik-samoleta-kakogo-tsveta-chernyiy-yaschik-samoleta

Как устроен черный ящик самолета. Все подробности

Черные ящики

Непосредственно самописец, в общем-то, прибор нехитрый: он представляет собой массив микросхем флеш-памяти и контроллер и принципиально мало чем отличается от SSD-накопителя в вашем ноутбуке.

Правда, флеш-память используется в самописцах относительно недавно, и в воздухе сейчас множество самолетов, оборудованных более старыми моделями, в которых используется магнитная запись — на ленту, как в магнитофонах, либо на проволоку, как в самых первых магнитофонах: проволока прочнее ленты, а значит, надежнее.

Главное же — всю эту начинку как следует защитить: полностью герметичный корпус делается из титана или высокопрочной стали, внутри находится мощный слой теплоизоляции и демпфирующих материалов. По информации Hi-Tech.Mail.

Ru, существует специальный стандарт FAA TSO C123b/C124b, которому соответствуют современные самописцы: данные должны оставаться сохранными при перегрузках в 3400G в течение 6,5 мс (падение с любой высоты), полный охват огнем в течение 30 минут (пожар от воспламенения топлива при столкновении самолета с землей) и нахождении на глубине 6 км в течение месяца (при падении самолета в воду в любой точке Мирового океана, кроме впадин, вероятность попасть в которые статистически мала).

Кстати, что касается падения в воду: самописцы оснащаются ультразвуковыми маяками, включающимися при контакте с водой.

Маяк излучает сигнал на частоте 37 500 Гц, и, запеленговав этот сигнал, самописец легко найти на дне, откуда его извлекают водолазы или дистанционно управляемые роботы для подводных работ.

На земле самописец найти также несложно: обнаружив обломки самолета и зная места размещения самописцев, достаточно, по сути, просто оглядеться вокруг.

На корпусе обязательно имеется надпись «Flight Recorder. Do not open» на английском языке. Часто имеется такая же надпись на французском; могут иметься надписи на других языках.

В самолете «черные ящики» располагаются, как правило, в хвостовой части фюзеляжа, которая статистически меньше и реже всего повреждается при авариях, так как удар принимает на себя обычно передняя часть.

Самописцев на борту несколько — так уж заведено в авиации, что все системы резервируются: вероятность того, что ни один из них не удастся обнаружить, а на обнаруженных будут испорчены данные — минимальна.

При этом самописцы различаются еще и по записываемым в них данным. Hi-Tech.Mail.Ru называет два типа самописцев.

Аварийные самописцы, которые и ищут после катастроф, бывают параметрическими (FDR) и речевыми (CVR).

Речевой самописец сохраняет помимо переговоров экипажей и диспетчеров также окружающие звуки (всего 4 канала, продолжительность записи — последние 2 часа), а параметрические записывают информацию с различных датчиков — начиная от координат, курса, скоростей и тангажа и заканчивая оборотами каждого из двигателей.

Каждый из параметров записывается несколько раз в секунду, а при быстром изменении частота записи возрастает. Запись ведется циклично, как в автомобильных видеорегистраторах: новые данные затирают наиболее старые. При этом длительность цикла составляет 17—25 часов, то есть ее гарантированно хватит на любой полет.

Речевые и параметрические самописцы могут быть объединены в один, однако в любом случае записи имеют точную привязку ко времени.

Между тем параметрические самописцы фиксируют далеко не все параметры полета (хотя сейчас их как минимум 88, а совсем недавно, до 2002 года, было только 29), а только те из них, которые могут пригодиться при расследовании катастроф.

Полные же «логи» (2 000 параметров) происходящего на борту фиксируют эксплуатационные самописцы: их данные используются для анализа действий пилотов, ремонта и обслуживания самолета и т. п. — они не имеют защиты, и после катастрофы данные с них уже не получить. 

Как расшифровать черный ящик?

Необходимость расшифровки данных с черных ящиков — это такой же миф, как то, что ящики черные.

Дело в том, что данные никак не шифруются, и слово «расшифровка» здесь используется в том же значении, что у журналистов расшифровка записи интервью.

Журналист слушает диктофон и пишет текст, а комиссия экспертов считывает данные с носителя, обрабатывает их и записывает в удобном для анализа и восприятия виде.

То есть никакого шифрования нет: данные можно прочитать в любом аэропорту, защиты данных от чужих глаз не предусмотрено.

А поскольку черные ящики предназначены для анализа причин авиакатастроф с целью снижения числа катастроф в дальнейшем, то какой-то специальной защиты от модификации данных нет. В конце концов, если истинные причины катастрофы требуется замолчать или исказить по политическим или еще каким-то причинам, то всегда можно заявить о сильных повреждениях самописцев и невозможности считать все данные.

источник на англ. — Encylopedia Britannica 

Правда, при повреждениях (а они не так уж редки — примерно треть всех катастроф) все равно данные можно восстановить — и фрагменты ленты склеиваются, а также обрабатываются специальным составом, и уцелевшим микросхемам подпаивают контакты, чтобы подключить их к считывателю: процесс сложный, он проходит в специальных лабораториях и может затянуться. 

Почему «черный ящик»?

Почему бортовые самописцы называют «черными ящиками»? Версий несколько. Например, название могло пойти со времен Второй мировой войны, когда на военные самолеты начали устанавливать первые электронные модули: они действительно выглядели как ящики черного цвета.

Или, например, первые самописцы еще до войны использовали для записи фотопленку, поэтому не должны были пропускать свет. Нельзя, впрочем, исключать и влияние «Что? Где? Когда?»: черным ящиком в обиходе называется прибор, принцип работы которого (что в черном ящике) не имеет значения, важен лишь получаемый результат.

Самописцы на гражданские самолеты стали массово устанавливать с начала 1960-х годов.

Что дальше?

Бортовым самописцам есть куда развиваться. По прогнозам Hi-Tech.Mail.Ru, самая очевидная и ближайшая перспектива — это запись видео с разных точек обзора внутри и снаружи самолета.

Некоторые эксперты заявляют, что это поможет, помимо прочих преимуществ, решить проблему перехода от стрелочных приборов в кабине пилота к дисплеям: мол, старые приборы при аварии «застывают» на последних показаниях, а дисплеи — нет.

Однако не стоит забывать, что стрелочные приборы используются и сейчас в дополнение к дисплеям на случай отказа последних.

Также рассматриваются перспективы установки отстреливаемых плавучих самописцев: специальные датчики будут фиксировать столкновение самолета с препятствием, и самописец в этот момент будет «катапультироваться» чуть ли не с парашютом — принцип примерно такой же, как у подушек безопасности в автомобиле. Кроме того, в будущем самолеты смогут в режиме реального времени транслировать все записываемые черными ящиками данные на удаленные сервера — тогда и искать и декодировать самописцы не понадобится.

Во время загрузки произошла ошибка.

Источник: https://hi-tech.mail.ru/review/Black_Box/

История «чёрных ящиков» – Интересные факты – Наука просто

Черные ящики

То, что в средствах массовой информации обычно называют «чёрный ящик» или «бортовой самописец», на языке авиаторов называется «система аварийной регистрации параметров полёта», сокращённо — САРПП.

Это прибор, точнее система приборов, в которую входит большое количество датчиков, блоков обработки сигналов, накопителей.

Изобретателем первого подобного устройства считается австралийский учёный Дэвид Уоррен.

Предпосылки разработки

В мае 1953 года потерпел крушение первый в мире реактивный пассажирский лайнер «Комета-1». В результате катастрофы никто не уцелел, не было свидетелей, и о причинах ничего не было известно.

Работая в команде проводившей расследование падений, Дэвид подумал о том, что записи переговоров пилота и членов экипажа, а также показания приборов при падении могли бы помочь в установлении причин падения самолётов.

Дэвид Уоррен

В 1957 году Дэвид, при помощи двух своих коллег из Научно-исследовательской лаборатории аэронавтики в Мельбурне (Aeronautical Research Laboratory), создал действующую модель «чёрного ящика», который мог записывать информацию и переговоры в течение четырёх часов.

В 1958 году глава Агентства регистрации воздушных судов Великобритании (United Kingdom Air Registration Board), находящийся с визитом в Австралии, увидел машину Дэвида и был очень заинтересован в её дальнейшем продвижении. По его приглашению Дэвид Уоррен отправился в Англию, где в его распоряжение была предоставлена команда учёных для усовершенствования прибора.

Новая модель «чёрного ящика» была размещена в ударопрочной и огнеупорной коробке и стала продаваться во многие страны.

Обязательная установка

В 1960 году, после падения самолёта в штате Квинсленд, суд предписал всем австралийским авиакомпаниям установить «чёрные ящики» на все гражданские самолёты в обязательном порядке. Австралия стала первой страной в мире, применившей такой закон.

В настоящее время «чёрный ящик» является обязательным на всех авиалайнерах. Устройство позволило установить причины множества автокатастроф во всем мире и предотвратить будущие трагедии.

Кстати, название «чёрный ящик» возникло из-за того, что первые подобные устройства строго запрещалось обслуживать наземному техническому персоналу (за исключением контроля работоспособности), а детали его функционирования были строго засекречены. Подобные меры принимались руководством авиакомпаний для того, чтобы обеспечить максимальную объективность при расследовании лётных крушений.

Что такое «Чёрный ящик»

На самом деле устройство, спрятанное в кожухе оранжевого цвета и называемое «чёрный ящик», который обычно демонстрируют по телевидению — это лишь часть САРПП — защищённый бортовой накопитель (ЗБН).

На современных самолётах обычно ставится два ЗБН: один из них регистрирует полётные параметры, второй переговоры экипажа. Однако возможны и другие варианты.

На некоторых самолётах данные параллельно записываются на два-три ЗБН с тем, чтобы при разрушении одного из них, сохранился другой.

Для облегчения поиска «чёрных ящиков» в них встраивают радиомаяки, автоматически включающиеся в случае аварии. Для этой же цели ЗБН имеет яркую оранжевую окраску.

Для сохранности данных при катастрофе, полые части «чёрного ящика» наполняются специальным порошком, способным выдерживать температуру горения авиационного керосина (1100°С).

Также, благодаря этому порошку, температура внутри «ящика» не поднимается выше 160°С что позволяет сохранить все данные, содержащиеся в «бортовом самописце». Военные самолёты в этом смысле ничем от гражданских не отличаются.

Разве что записываются ещё параметры по работе с оружием (пуск ракет, сброс бомб и т. п.), по навигационной аппаратуре и прочее.

Система регистрации полётных параметров самолёта ТУ-154

Самолёт ТУ-154 оснащается бортовым магнитным регистратором МСРП-64 в состав которого входят значительное количество датчиков, блок сбора и преобразования информации (БСПИ), кассетный бортовой накопитель (КБН), защищённый бортовой накопитель (ЗБН) и звуковой регистратор (Марс-БН).

Датчики регистрируют следующие параметры:

  • Высота барометрическая (т. е. высота над уровнем моря).
  • Высота истинная (расстояние от самолёта до поверхности по вертикали (земля, кроны деревьев, крыши зданий и т. п.).
  • Скорость полёта (показание указателя скорости в кабине пилотов).
  • Угол атаки (под каким углом к плоскости крыла набегает на него поток воздуха).
  • Боковая перегрузка.
  • Вертикальная перегрузка.
  • Угол отклонения правого руля высоты от нейтрали.
  • Угол отклонения левого руля высоты от нейтрали.
  • Угол крена машины.
  • Курс полёта по гирокомпасу.
  • Тангаж (угол наклона носа самолёта вверх или вниз).
  • Положение рукоятки управления двигателя.
  • Мгновенный расход топлива двигателя.
  • Число оборотов двигателя.
  • Положение рукоятки управления двигателя.
  • Мгновенный расход топлива двигателя.
  • Число оборотов двигателя.
  • Положение рукоятки управления двигателя.
  • Мгновенный расход топлива двигателя.
  • Число оборотов двигателя.
  • Угловая скорость тангажа (как быстро самолёт опускает (поднимает) нос).
  • Ход штурвала.
  • Отклонение педалей.
  • Отклонение колонки штурвала.
  • Отклонение правого элерона.
  • Отклонение левого элерона.
  • Отклонение руля направления.
  • Отклонение стабилизатора.
  • Отклонение закрылков.
  • Ход траверсы управления по крену.
  • Ход траверсы управления по курсу.
  • Ход траверсы управления по тангажу.
  • Давление воздуха в кабине.
  • Ход штока триммера.
  • Отклонение левого элерон-интерцептора.
  • Отклонение правого элерон-интерцептора.
  • Напряжение бортовой сети.
  • Суммарный остаток топлива.

Расположение элементов

Блок сбора и преобразования информации (БСПИ) полученные данные преобразует в вид, удобный для записи, и направляет их в кассетный бортовой накопитель (КБН), и в защищённый бортовой накопитель (ЗБН).

КБН находится в пилотской кабине и используется в повседневной работе. Катушки с магнитной лентой, на которой записываются параметры полёта доступны и эти записи используют для анализа полётов, разбора действий экипажа, анализа отказов техники и всех других случаях, когда необходимо отследить поведение машины. Пилоты нередко называют КБН «ябедником».

ЗБН находится в хвостовой части машины и экипажу недоступен. ЗБН представляет собой сферу оранжевого цвета, изготовленную из высокопрочных материалов.

Она выдерживает перегрузку в 1000g, и 50-минутный нагрев до 1000°C. Ёмкость магнитной ленты и КБН и ЗБН позволяет записывать параметры полёта за последние 17–20 часов.

МСРП-64 включается автоматически с момента подачи напряжения на электросеть машины (неважно, от внутренних источников (генераторы, аккумуляторы) или внешних (стационарная сеть аэродрома, машины запуска двигателей и т. п.)) и выключается при выключении бортового электропитания. Т. е. на ленте остаются параметры не только последнего полёта, но и нескольких предыдущих.

При катастрофе самолёта КБН чаще всего разрушается, а ЗБН, расположенный в той части самолёта, которая обычно страдает меньше всего, сохраняется, хотя и не всегда в самом лучшем виде.

Запись магнитной ленты требует расшифровки на компьютере, после чего можно получить обычные графики на бумаге или смоделировать поведение самолёта на экране монитора. Можно также эти данные использовать на тренажёре и получить едва ли не полную картину, происходившего в кабине самолёта во время полёта (показания приборов на каждый момент, положение органов управления).

Кроме ЗБН в хвостовой части самолёта устанавливается звуковой регистратор Марс-БН. Внешне он выглядит также как и ЗБН, но предназначен для записи на магнитную ленту всех переговоров экипажа в последние 30 минут.

Впрочем, если быть точным, то Марс-БН записывает речь и звуки с каждой розетки подключения гарнитуры (наушники и микрофон).

Естественно, что если, например, с гарнитуры второго пилота говорит не он, а скажем террорист, то будет записана речь террориста.

Причём, каждая розетка пишется на отдельную дорожку. Так, что при одновременной речи с нескольких розеток, каждая из них будет записана чисто и без помех. Обычно на показания «чёрного ящика» уповают как на беспристрастного свидетеля, который все расскажет, все прояснит, назовёт причину катастрофы.

Однако это далеко не всегда так. Во-первых при катастрофах нередко записи повреждаются так, что из них мало что удаётся извлечь. Во-вторых, далеко не все, что хотелось бы знать фиксирует САРПП. Здесь немало технических трудностей.

В настоящее время предлагаются системы, фиксирующие не только речь и звуки с гарнитур, но и звуки, и даже изображение всего происходящего в кабине, пассажирском салоне, впереди самолёта. Также предлагается дублировать все данные на землю с тем, чтобы в случае гибели бортовых накопителей информации, данные все же, были бы сохранены.

Источник: https://nauka-prosto.ru/page/istorija-chjornyh-jashhikov/

Черный ящик самолета (бортовой самопец): устройство, какого цвета, как выглядит, что находится внутри, flight recorder, расшифровка записей

Черные ящики

Чёрный ящик — название, которое получили в обиходе первые бортовые самописцы в середине XX века. Изобретатели сделали устройство чёрным, чтобы в него не проник лишний свет: информация записывалась на фотоплёнку.

По-научному прибор назывался светолучевой осциллограф.

Современные бортовые самописцы, сродни «каретам скорой помощи», давно утратили первоначальный внешний вид: сегодня чёрный ящик для самолета правильнее было бы называть оранжевым прибором специфической формы.

Что такое черный ящик?

Чёрный ящик, или бортовой самописец, — высокоточный прибор, который непрерывно пишет данные во время полёта.

Записывает следующие показания: давление за бортом, изменение высоты, скорость, поведение двигателя, работу штурвала и ещё не меньше 250 других параметров.

Интересно, что такое количество данных черный ящик в самолете записывал не всегда. Со временем конструкцию и характеристики прибора совершенствовались.

Необходимость бортового самописца в самолётах появилась в первые десятилетия развития авиации. Расследование авиакатастроф, особенно связанных с гибелью людей, помогало понимать слабые стороны конструкции летательных аппаратов, совершенствовать наземное управление, менять правила полётов.

Но зачастую выяснять причины крушений можно было только со слов очевидцев, ведь в них редко кто выживает. Чтобы информация о полёте оставалась доступной после аварии, в эксплуатацию ввели чёрный ящик для самолёта. До конца 60-х годов прибор устанавливали добровольно, и отсутствие самописца не было причиной запрещать полёт.

Позже чёрный ящик стал обязательной частью каждого лайнера. Функционал прибора совершенствовался, а пользу было невозможно переоценить.

Бортовое устройство регистрации (БУР) полёта присутствует в каждом современном самолёте. Оно питается от бортовой сети, а встроенные аккумуляторы вступают в работу после сильного удара.

БУР способен длительное время сохранять собранную информацию.

После авиакатастрофы он зачастую остаётся единственным способом узнать, что стало причиной аварии: неверные действия пилота, проблемы с конструкцией, действия террористов или фатальная случайность.

История появления

Статистика авиационных происшествий начала свой отсвет вместе с началом эры воздушных полётов. Чем больше летательных аппаратов поднималось в воздух, тем больше жертв и инцидентов происходило. Повышение авиационной безопасности — вот без чего невозможно было дальнейшее развитие полётов. Бортовые самописцы стали добрыми помощниками в этом деле.

Предшественники приборов состояли из часового механизма с подачей бумаги. На длинной бумажной ленте перо с чернилами автоматически записывало показания приборов.

Удобство было в том, что запись производилась постоянно, а пилоты могли не отвлекаться на это занятие. Такой способ, конечно, не был надёжным, и приносил пользу только при оценке состояния самолёта после успешного приземления.

Авиакатастрофы чёрный ящик с чернильницей перенести не мог.

Авторы первого серьёзного бортового регистрационного устройства — Франсуа Юссено и Пауль Бодуэн. В 1939 году они представили первую модель БУР, работавшего по принципу светолучевого осциллографа. Безопасность гражданских и военных авиаперелётов значительно повысилась после 1967 года, когда самописцы внесли в список обязательных устройств на всех самолётах.

Бортовой самописец за время существования постоянно менялся, использовались разные способы записи данных о полёте. Передовые достижения науки каждого периода отражались на конструкции БУР.

В разное время для записи параметров полёта применялись магнитные ленты и стальная проволока, перфокарты и другие технические приспособления.

Современный самописец состоит из флеш-карты и микросхем, записывающих техническое состояние систем, действий экипажа и параметров за бортом.

Опыт применения чёрных ящиков привёл к появлению нескольких типов устройств, наиболее полезных в каждом полёте. Они делятся на эксплуатационные и аварийные.

Эксплуатационный регистратор применяется для считывания данных стандартного благополучного полёта.

Он записывает около 2000 показателей и помогает анализировать полёт судна: правильность действий экипажа, рабочее состояние приборов и систем, характеристики воздуха за бортом.

Так называемый ябедник служит на страже безопасности полётов, помогает вовремя находить неисправности, избегать серьёзных последствий. У этого чёрного ящика нет защиты, поэтому при катастрофе информация с него становится недоступной.

Аварийный регистратор — это тот самый чёрный ящик, который на деле выглядит скорее как оранжевый шар. Он запоминает намного меньше параметров — до 256 (зависит от модели самолёта и модели самого устройства), в этот список входят те данные, которые могут пригодиться в ходе расследования авиакатастрофы. Существует 2 типа аварийых регистраторов:

  • параметрический регистратор полетных данных (flight data recorder или FDR). Он сохраняет недавнюю историю полета, собирая все необходимые параметры несколько раз в секунду;
  • речевой диктофон кабины (cockpit voice recorder или CVR). Записывает звуки в кабине: помимо разговора пилотов это могут быть иные посторонние шумы, которые могут быть связаны с выходом из строя приборов, неточными действиями пилотов, или даже стать причиной авиакатастрофы;

Один регистратор может одновременно фиксировать и те, и другие данные. Благодаря им в распоряжении комиссии по расследованию катастрофы оказывается полная картина полёта самолета.

Как устроен черный ящик?

Это надёжная конструкция из очень прочного материала снаружи и внутри, хранящая информацию на специальных носителях. цель — не только защитить записанные данные, но и остаться заметным даже в самых суровых условиях крушения (например, на глубине).

Какого цвета самописец?

Шар, который мы по старинке называем чёрным ящиком, обычно выкрашен в красный или оранжевый цвет.

Какого цвета будет устройство снаружи, неважно: лишь бы был яркий, заметный, чтобы увеличить шанс скорейшего нахождения после авиапроисшествия.

На круглых боках обозначается специальный номер и название прибора на английском языке («flight recorder. Do not open»), которое иногда дублируется на русском («бортовой аварийный самописец»), французском, немецком и других языках.

Какие нагрузки выдерживает?

Чёрный ящик неуязвим настолько, насколько это возможно при современном уровне развития науки и техники. В соответствии со специальным техническим стандартом FAA TSO-C124 b корпус не боится ни холода, ни жары.

Теплоизоляция выдерживает воздействие высоких температур на протяжении 30 минут. Ударопрочность придают специальные материалы, которые называются демпфирующими.

Благодаря им содержимое титанового шара не страдает при падении в течение 6,5 мс с перегрузками 3400G.

Тонет или нет?

Самописец, конечно, тонет. Если бы он оставался на поверхности, то при авиакатастрфе на воде его могло бы унести течением далеко от места крушения. Поэтому он опускается на дно вместе с обломками самолёта.

В воде чёрный ящик сохраняется минимум в течение месяца на глубинах до 6 км (наибольшая глубина Мирового Океана, если не считать впадин).

Для облегчения поиска прибор издаёт ультразвуковые сигналы специальным датчиком, который включается при контакте с водой.

Почему так долго ищут?

Невозможно создать абсолютное устройство и предугадать все ситуации, в которых может оказаться самолёт.

Несмотря на высочайшую степень защиты, радиодатчики, акустические звукоизлучатели, ультразвуковые маяки, БУРы всё-таки могут быть повреждены.

Кроме того, катастрофы происходят чаще со старыми самолётами, которые оснащены моделями самописцев без новаторских решений. Чем новее чёрный ящик, тем проще его отыскать.

Сколько на самолете черных ящиков, и где они располагаются?

От расположения бортового устройства регистрации не зависит качество его работы и сохранность при авиакатастрофе. К сожалению, у самолётов нет определённой схемы повреждения при падении, поэтому предугадать самые безопасные места невозможно.

Однако, по статистике, хвостовая часть чаще всего остаётся наиболее целой. Как минимум один чёрный ящик располагается именно там. В авиации принято дублировать приборы и перестраховываться, поэтому все судна по правилам оснащаются минимум двумя самописцами.

Они могут находиться оба в хвостовом отсеке или разнесены по разным местам самолёта.

Расшифровка записи

Обыватели представляют, что бортовой самописец шифрует данные особым образом, поэтому расшифровка черных ящиков — такой долгий и сложный процесс. На деле всё намного проще. Никакой шифровки нет, информацию может считать любой специалист в любом аэропорту. цель чёрного ящика — сохранить параметры полёта и пролить свет на причину крушения, а не скрыть какие-то данные от наземных служб.

После нахождения устройства его доставляют специальной комиссии по расследованию причин катастрофы, ящики вскрываются, и начинается процесс считывания данных.

Как расшифровывается черный ящик?

Данные записываются таким образом, чтобы любой эксперт мог их считать. Звуковые дорожки просто переносят в форму печатного текста, параметры полёта записываются в понятной читаемой форме.

Происходить это может в течение нескольких дней, если бортовой самописец сохранился в идеальном состоянии. Бывает, что прибор записи всё же повреждён.

Тогда расшифровка занимает больше времени: склеиваются кусочки магнитной плёнки, предпринимаются попытки восстановить данные с флеш-носителя. Специалисты буквально по крупицам воссоздают информацию.

Какие параметры считываются?

Для расследования необязательно расшифровывать полную картину всего полёта. Экспертам бывает достаточно тех частей записи, которые напрямую связаны с критическими моментами.

Поэтому расшифровка обычно начинается с последних минут полёта. Считываются в первую очередь те параметры, которые связаны с предполагаемыми причинами катастрофы.

По свежим стандартам каждый чёрный ящик должен записать минимум 88 параметров.

Направления развития самописцев — есть ли альтернативы?

Опыт расследования авиапроисшествий диктует дальнейшее развитие и изменение чёрных ящиков. Касается это конструкции, материалов изготовления и способов обезопасить информацию.

Скорее всего, в будущем самописцы смогут транслировать запись на наземный сервер. Инженеры «научат» чёрные ящики катапультироваться при ударах, чтобы БУР не подвергался горению вместе с остатками самолёта. Возможно, установленные в будущем видеофиксаторы (камеры наблюдения) внутри и снаружи лайнера помогут точнее представлять события за минуты до происшествия.

С появлением принципиально новых информационных накопителей и способов записи чёрные ящики совсем перестанут быть похожими на те устройства, которые использовались на протяжении десятилетий.

Где еще используют черные ящики?

Бортовой самописец — надёжный способ сохранить параметры передвижения и повысить безопасность сложной техники в будущем. Поэтому он используется не только в самолётах. Железнодорожные составы оснащаются локомотивными скоростемерами, которые работают по тому же принципу, что и самолётный прибор.

Они запоминают скорость поезда, маршрут, погодные условия, считывают состояние рельсов. Автомеры устанавливаются в автотранспорте: грузовиках, автобусах, машинах.

Это позволяет вовремя производить ремонтные работы техники, следить за безопасностью движения, а в случае спорных вопросов при расследовании использовать полученную информацию.

Современные средства контроля полёта и поездки остаются целыми и невредимыми в двух случаях из трёх. Лишь в самых исключительных случаях комиссия по расследованию может сказать, что чёрный ящик не нашёлся, или информацию с него невозможно считать.

Источник: https://samoletos.ru/samolety/chernyj-yashhik

Что такое чёрные ящики самолёта — устройство, описание и интересные факты

Черные ящики

При очередной авиакатастрофе в сообщениях сразу начинают говорить о поисках черного ящика самолета.

Что это такое и зачем он нужен? Черные ящики — или бортовые самописцы – это записывающие устройства в защитной оболочке, которая выполнена из сверхпрочного материала.

Снаружи корпус может быть параллелепипедом, цилиндром или шаром. Окрашен он в ярко-оранжевый или красный цвет, что помогает его обнаружить.

Датой создания первого бортового самописца – «ябедника» (так его называют в летных кругах), считается 1939 год. Это событие произошло во Франции. Самописец являлся многоканальным осциллографом, корпус которого был похож на ящик и имел черный цвет, откуда и произошло название «черный ящик».

Его функцией было записывать скорость, высоту и другие основные параметры полета. Серийный выпуск бортовых самописцев начался в 1947 году. Несколько позже, в 1950-х годах, стали записывать с применением магнитной пленки и ые переговоры пилотов.

Позднее речевой регистратор отделили от параметрического и поместили в кабину пилотов. А другой поставили в хвост самолета. Так как кабина подвержена большему разрушению, чем хвостовая часть самолета, в дальнейшем и речевой регистратор перенесли в хвост. Для защиты регистраторов использовали асбест.

Оснащать в обязательном порядке черными ящиками самолеты, используемые для пассажирских перевозок, стали в Австралии в 1960 году. Через некоторое время и другие страны последовали этому примеру. Теперь бортовой самописец является обязательным устройством на борту самолета.

С его помощью устанавливают причину катастрофы, выясняют все обстоятельства трагедии. Это в дальнейшем способствует предотвращению новых несчастных случаев.

Устройство бортового самописца

Черные ящики с их записями оказывают неоценимую помощь при расследовании причин, повлекших за собой крушения самолетов. Международными нормами предусмотрено на каждом самолете иметь два самописца.

Как устроен черный ящик самолета? Для сохранности информации у него должна быть прочная конструкция. Для ее изготовления используют титан или высокопрочную сталь.

Внутри корпуса находится слой термоизоляции, защищающий микросхемы от высоких температур, которые возникают при пожаре или взрыве. Как устроен черный ящик самолета (схема ниже это показывает), разобраться несложно. В современных самописцах информация находится во флеш-памяти.

Кроме этого, в ящике имеются печатные схемы, которые предназначены для обработки и сжатия поступающей информации. Конструкцию черных ящиков постоянно совершенствуют. Каждый самописец периодически проходит сертификацию.

Современные самописцы

Они прошли длительный путь усовершенствования и весьма отличаются от своих предков. Что такое черный ящик в самолете? Он служит для сбора различных сведений. Черные ящики фиксируют следующие данные:

[tchecklist]
  • технические – обороты двигателя, давление топлива и гидросистем, температура;
  • данные навигации – скорость, высота, крен, отклонение рулей;
  • действия экипажа – выпуск и уборка шасси, все действия по управлению самолетом.
[/tchecklist]

На всех современных лайнерах находятся два самописца. Один служит для записи переговоров, которые ведет экипаж, и называется речевым, другой записывает все параметры полета и называется параметрическим.

Вся информация записывается на оптические, ей является фотопленка, или магнитные (магнитная лента и металлическая проволока) носители. В последнее время все чаще стали применять флеш-память. С переходом к ней система записи стала надежней, так как исчезли движущиеся части.

Для увеличения прочности устройство черного ящика самолета подвергалось многократным доработкам и испытаниям. Самописцы сохраняют данные:

[tchecklist]
  • до 3 500 G действующей перегрузки;
  • 0,5 часа при нахождении в огне;
  • месяц в воде на глубине до 6 км;
  • 5 мин при статических перегрузках более 2 т.
[/tchecklist]

Черные ящики в самолете располагаются в хвостовой части фюзеляжа. По статистическим данным, именно она меньше всего повреждается при авариях. Чаще всего удар испытывает носовая часть самолета.

Как выглядит черный ящик в самолете?

Внешний вид самописца можно описать так: чаще всего он имеет округлую форму. Это делают для того, чтобы при падении самолета было как можно меньше повреждений, так как тела такой формы менее подвержены воздействиям силы.

Черный ящик всегда окрашен в яркий цвет, это дает возможность быстрее заметить его в местах поиска после катастрофы самолета. Кроме этого, самописцы оснащают специальными маячками, которые начинают работать при соприкосновении с водой.

При падении самолета в воду подводный акустический маячок издает сигнал в течение 30 суток с глубины до шести километров.

Виды бортовых самописцев

Как уже упоминалось выше, на борту самолета находятся два самописца: речевой и параметрический.

https://www.youtube.com/watch?v=FNooYGdPNk8\u0026list=PLz_kXro4an1dFugoGw47rmA1KT4Uzkbjj

Речевые записывают не только все разговоры членов экипажа и их переговоры с диспетчерами, но и звуки, которые присутствуют в кабине самолета и сохраняют их на протяжении двух последних часов.

Параметрические принимают данные с разных датчиков. На них присутствует информация начиная с координат курса и заканчивая оборотами двигателей.

Показатели каждого параметра записываются раз в секунду, а если они начинают меняться быстро, то возрастает и частота регистрации. Запись производится циклами, подобно автомобильным видеорегистраторам: старые данные затираются новыми.

Продолжительность цикла довольно большая и составляет до 25 часов, ее достаточно на любой полет.

Оба вида черных ящиков самолета могут быть объединены в один прибор. Параметрические устройства записывают только те данные, которые могут потребоваться при дознании происшедшей аварии. Все записи на носителях информации надежно защищены. Они выдерживают температуру от -60 до +55 градусов. Главную защиту обеспечивает наполнитель, который находится внутри корпуса.

Эксплуатационный регистратор

Все, что происходит на борту, записывают эксплуатационные приборы, которые не имеют защиты. Персонал на земле считывает информацию после каждого полета для осуществления контроля.

Данные расшифровываются и подвергаются анализу – правильно ли действовал экипаж во время полета. Кроме этого, полученные данные помогают установить выработку ресурса самолета и вовремя производить ремонтные работы.

Это приводит к повышению надежности оборудования и безопасности полетов.

Как расшифровать черный ящик

Данные, которые находятся в черном ящике разбившихся самолетов, не зашифрованы. Для их взятия собирается комиссия экспертов, которые просто считывают с носителя имеющуюся на нем информацию и в удобном для прочтения и анализа виде записывают в отчет.

Процедура снятия данных не представляет никаких сложностей. Это можно сделать в любом аэропорту. Никакой защиты информации от посторонних нет. По статистике, достаточно часто происходят повреждения самописцев.

Информацию нередко можно считать, склеив отдельные фрагменты ленты и восстановив уцелевшие части микросхем. Этот процесс требует особых лабораторных условий и занимает достаточно много времени.

Основная цель самописцев на борту самолета заключается в получении данных для установления причин катастрофы и предупреждения повторения подобных ситуаций. Информацию черных ящиков анализируют диспетчера, пилоты, штурманы и технические эксперты.

Перспективы развития самописцев

С каждым годом к черным ящикам предъявляются более жесткие требования. Одна из ближайших перспектив заключается в записи на видеоноситель внешней поверхности самолета и внутренней его части.

Ученые надеются, что это новшество приведет к полной замене приборов в кабине пилотов на дисплеи, которые будут давать более достоверную информацию при возникновении аварии.

Хотя по стрелочным приборам можно определить, что он зафиксировал в последний момент перед аварией.

В некоторых случаях черные ящики после катастрофы не удается обнаружить. В основном это бывает, когда самолет падает в воду на большую глубину. Поэтому в перспективе предусматривается установить самописцы, которые во время аварии могли бы катапультироваться и оставаться на плаву.

А еще прорабатывается возможность все данные с черного ящика переписывать на сервера, находящиеся на земле. В этом случае отпадет надобность поиска самописца. Неповрежденный прибор прекращает работу, когда нет питания, а это может произойти во время взрыва. При наличии электроснабжения черный ящик записывает данные в любых условиях.

Поэтому в дальнейшем планируется для самописцев сделать автономное питание, чтобы сохранить как можно больше информации.

  1. Для записи данных в первых черных ящиках использовали ленту из стали, которая была помещена в прочный корпус. Запись велась при использовании чугунного острия. Объем информации был ограничен, так как фольга портилась и использовалась только один раз.
  2. Магнитные ленты стали применять с 1965 года. Сначала на них записывали только звук, а потом стали использовать и для записи данных.
  3. Микросхемы стали носителем информации только в девяностые годы.
  4. За 40 лет было установлено черных ящиков без малого на 100 000 самолетах, стоимость каждого составляет 10–20 тыс. долларов.
  5. Продолжительность службы самописцев увеличилась после введения на них сертификации.

Заключение

Благодаря техническому прогрессу черные ящики стали значительно легче и компактнее, более надежными в эксплуатации.

Самописец не боится экстремальных температур и может значительное время находиться в морской воде, подвергаться разным экстремальным воздействиям, сохраняя без повреждения информацию.

Данные, взятые из черного ящика самолета, помогают смоделировать обстановку, которая предшествовала аварии и помочь найти причину катастрофы. Материалы после расследований применяют для работы в тренажерных залах, моделируя реальные ситуации для обучения пилотов.

Что такое чёрные ящики самолёта — устройство, описание и интересные факты на News4Auto.ru.

Наша жизнь состоит из будничных мелочей, которые так или иначе влияют на наше самочувствие, настроение и продуктивность. Не выспался — болит голова; выпил кофе, чтобы поправить ситуацию и взбодриться — стал раздражительным. Предусмотреть всё очень хочется, но никак не получается.

Да ещё и вокруг все, как заведённые, дают советы: глютен в хлебе — не подходи, убьёт; шоколадка в кармане — прямой путь к выпадению зубов.

Мы собираем самые популярные вопросов о здоровье, питании, заболеваниях и даем на них ответы, которые позволят чуть лучше понимать, что полезно для здоровья.

Источник: https://News4Auto.ru/chto-takoe-chernye-iashiki-samoleta-ystroistvo-opisanie-i-interesnye-fakty/

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: