據(jù)宇博智業(yè)市場(chǎng)研究中心了解，“黑匣子”又稱飛機(jī)飛行記錄器，是飛機(jī)專用的電子記錄設(shè)備之一，黑匣子一般有兩個(gè)，分別為駕駛艙話音記錄器和飛行數(shù)據(jù)記錄器。飛機(jī)各機(jī)械部位和電子儀器儀表都裝有傳感器與之相連。它能把飛機(jī)停止工作或失事墜毀前半小時(shí)的語(yǔ)音對(duì)話和兩小時(shí)的飛行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情況、耗油量、起落架放收、格林尼治時(shí)間，還有飛機(jī)系統(tǒng)工作狀況和發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)等飛行參數(shù)都記錄下來(lái)，需要時(shí)把所記錄的內(nèi)容解碼，供飛行實(shí)驗(yàn)、事故分析之用。

　　黑匣子的外殼具有很厚的鋼板和許多層絕熱防沖擊保護(hù)材料，通常安裝在飛機(jī)尾部最安全的部位。它能在許多惡劣的條件安然無(wú)恙。國(guó)際航空機(jī)構(gòu)又規(guī)定了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，而且記錄介質(zhì)也從磁帶式改進(jìn)成為能承受更大沖擊的靜態(tài)存儲(chǔ)記錄儀，類似于計(jì)算機(jī)里的存儲(chǔ)芯片，防止黑匣子在空難遭到損壞。

　　關(guān)于馬航黑匣子，記者或郵件或電話，輾轉(zhuǎn)采訪相關(guān)飛機(jī)制造商或權(quán)威專家，得到的信息雖然有限，被采訪者的回答也很謹(jǐn)慎，但他們的回答依然有助于解疑釋惑。

　　黑匣子能不能找到?真相能不能解開(kāi)?

　　截至2014年4月11日下午4點(diǎn)，澳方5次監(jiān)聽(tīng)到疑似黑匣子的脈沖信號(hào)。各種“高科技”裝備出動(dòng)，然而關(guān)于馬航失聯(lián)客機(jī)的一切仍未可知。

　　也許4月14日時(shí)，黑匣子已經(jīng)找到，但我們不知道黑匣子數(shù)據(jù)是否完好;更不知道解開(kāi)真相還需等待多少個(gè)日日夜夜。

　　然而不管結(jié)果如何，馬航失聯(lián)客機(jī)事件帶來(lái)的一系列疑問(wèn)依然在發(fā)酵，也依然需要回應(yīng)。為什么科技進(jìn)步如此快，但飛機(jī)上的黑匣子卻顯得那么落后?為什么衛(wèi)星通訊已經(jīng)應(yīng)用廣泛，但飛機(jī)上的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳卻那么滯后?為什么計(jì)算機(jī)“云服務(wù)”已經(jīng)推廣普及，但飛機(jī)上卻不怎么運(yùn)用，最終只能寄所有希望于黑匣子?此前法航的事故，已經(jīng)讓人充分體驗(yàn)到，打撈黑匣子千難萬(wàn)難，為什么就不能緊接著進(jìn)行技術(shù)更新并采取措施呢?

　　黑匣子的打撈以及有關(guān)馬航失聯(lián)客機(jī)的許多問(wèn)題終會(huì)有一個(gè)結(jié)果，但是圍繞黑匣子本身，卻有無(wú)數(shù)個(gè)關(guān)乎未來(lái)的疑問(wèn)、需求，亟待解決和回應(yīng)。

　　更多航空行業(yè)報(bào)告請(qǐng)查閱中國(guó)報(bào)告大廳發(fā)布的《2013-2017年中國(guó)航空行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析及發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》。

　　千山電子

　　我國(guó)黑匣子的 “誕生地”，也是唯一專業(yè)化工廠，建有我國(guó)唯一的國(guó)家級(jí)飛機(jī)黑匣子墜毀防護(hù)驗(yàn)證試驗(yàn)室，其研制的黑匣子安裝在我國(guó)的民航客機(jī)及軍用飛機(jī)上。1978年研制成功我國(guó)第一臺(tái)磁帶式黑匣子;1990年研制出我國(guó)首臺(tái)半導(dǎo)體記錄的黑匣子;2000年研制出緊跟TSO-C124a標(biāo)準(zhǔn)的記錄器;2012年研制成功抗軍機(jī)高速墜毀的新型高抗毀記錄器。眼下，其研發(fā)的最新一代拋放式黑匣子，具備水上漂浮、無(wú)線電定位、衛(wèi)星定位等功能，已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。

　　黑匣子是橙色的!之所以被“黑”，是因?yàn)槭鹿手笏兊梅浅Ｉ衩睾完P(guān)鍵。

　　黑匣子是橙色的?沒(méi)錯(cuò)!也有說(shuō)是紅色的，或者說(shuō)橘紅色的，總之，黑匣子絕對(duì)不是黑色的。關(guān)于黑匣子，普通公眾有著不少誤解，更有太多疑問(wèn)，為了揭開(kāi)黑匣子的真面目，記者獨(dú)家采訪了中航工業(yè)陜西千山航空電子有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“千山電子”)，我國(guó)航空安全領(lǐng)域的排頭兵，我國(guó)解讀黑匣子領(lǐng)域的權(quán)威。

　　黑匣子其實(shí)不是 “黑小子”，千山的專家告訴我們，黑匣子是飛行數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和座艙音頻記錄系統(tǒng)的俗稱，它的表面是橙色的，這種醒目的顏色加之表層還貼有的反光標(biāo)識(shí)，便于夜間搜尋。

　　那為什么會(huì)有“黑匣子”的叫法?專家解釋，由于一些事故中該設(shè)備經(jīng)過(guò)火燒后變成了黑色，加上事故后記錄器存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)非常關(guān)鍵和神秘，所以就有了黑匣子這一俗稱。

　　一般民航客機(jī)裝有兩個(gè)黑匣子

　　中國(guó)報(bào)告大廳、宇博智業(yè)市場(chǎng)研究員表示，一般民航客機(jī)上，會(huì)裝有兩個(gè)黑匣子，通常安裝在飛機(jī)尾部，因?yàn)閺氖鹿式y(tǒng)計(jì)看，機(jī)頭受到的撞擊比尾部要大。

　　黑匣子主要由數(shù)據(jù)/音頻采集設(shè)備、記錄器組成。通常所說(shuō)的黑匣子其實(shí)是指記錄器，它的關(guān)鍵部件是墜毀防護(hù)殼體，具有耐火燒、抗強(qiáng)沖擊、耐海水浸泡、深海壓力、穿透等特種防護(hù)能力。為了確保黑匣子的客觀性，飛機(jī)通電后將自動(dòng)循環(huán)記錄，不受人員控制，按規(guī)定至少可以保留斷電前25小時(shí)的飛行數(shù)據(jù)和兩個(gè)小時(shí)的音頻數(shù)據(jù)，不能被人工擦除。一般而言，黑匣子接有飛機(jī)應(yīng)急供電線路，確?？梢浴肮ぷ鳌钡阶詈髸r(shí)刻。

　　專家形象地將黑匣子的功能描述成我們熟悉的三種職業(yè)———

　　法官：飛行事故調(diào)查，事故后找回黑匣子，對(duì)數(shù)據(jù)譯碼分析，找到事故真正原因，避免事故再次發(fā)生;

　　教官：飛行員監(jiān)控，通過(guò)日常下載分析黑匣子數(shù)據(jù)，可以糾正飛行員的不良駕駛習(xí)慣，預(yù)防事故發(fā)生;

　　醫(yī)生：飛機(jī)故障診斷與維護(hù)，通過(guò)日常下載分析黑匣子數(shù)據(jù)，監(jiān)控、預(yù)測(cè)飛機(jī)主要部件的健康狀態(tài)，防止故障發(fā)展為事故。

　　黑匣子目前已經(jīng) “進(jìn)化”到第4代。

　　黑匣子的技術(shù)一直是伴隨著飛行安全控制的需求以及航空工業(yè)的發(fā)展而更新的，專家介紹，一般行業(yè)內(nèi)比較認(rèn)同將黑匣子從誕生到現(xiàn)在的發(fā)展分為4代。

　　第1代黑匣子誕生于上世紀(jì)50年代初，是在飛機(jī)設(shè)計(jì)試飛記錄設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行商業(yè)化后的機(jī)載設(shè)備，僅能記錄航向、高度、空速、垂直過(guò)載和時(shí)間等5個(gè)飛行參數(shù)，通過(guò)在金屬箔帶上用針留下劃痕，反映數(shù)據(jù)變化曲線。

　　隨著事故調(diào)查的需求愈加迫切，第2代在磁帶上記錄數(shù)據(jù)的黑匣子在1957年出現(xiàn)。

　　隨著微電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)，采用半導(dǎo)體記錄數(shù)據(jù)的第3代黑匣子在1990年誕生。

　　而近年來(lái)出現(xiàn)的最新一代黑匣子進(jìn)一步突破了傳統(tǒng)功能，記錄參數(shù)多達(dá)幾千個(gè)，還可以記錄視頻信息，這就是第4代黑匣子，其對(duì)飛機(jī)日常維護(hù)的作用更加突出，并且能通過(guò)衛(wèi)星等數(shù)據(jù)鏈實(shí)時(shí)或定期傳輸記錄的數(shù)據(jù)。

　　千山電子的專家告訴記者，我國(guó)的飛行數(shù)據(jù)、座艙音頻記錄系統(tǒng)雖然起步較晚，但緊跟國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，目前產(chǎn)品發(fā)展也歷經(jīng)了4代，與國(guó)外的差距不斷縮小。

　　深海打撈黑匣子確實(shí)是困擾民航安全的一道難題。在一些嚴(yán)重事故中，黑匣子被損壞的事情時(shí)有發(fā)生。

　　大家都知道，一旦飛機(jī)發(fā)生墜毀，找到黑匣子對(duì)于事故真相的還原至關(guān)重要，專家說(shuō)，除了靠黑匣子明亮的顏色和表面的反光膠貼進(jìn)行人工搜尋外，主要有三種手段搜索黑匣子，即聲吶(超聲波)水下定位、無(wú)線電定位和衛(wèi)星定位。

　　水下定位依靠的是黑匣子裝有的水下定位信標(biāo)，所有固定式(隨飛機(jī)一起墜毀)的黑匣子都裝有水下定位信標(biāo)。水下定位信標(biāo)是電池供電的水下聲吶脈沖發(fā)生器，當(dāng)信標(biāo)上的水敏開(kāi)關(guān)檢測(cè)到信標(biāo)浸入淡水或海水中時(shí)，啟動(dòng)工作，通過(guò)信標(biāo)的金屬殼體把頻率為37.5Khz的超聲波發(fā)射到周圍的水域中，發(fā)射是脈沖式的，每秒一次脈沖。由于信標(biāo)在沒(méi)遇到海水前，電池也在慢慢放電，因此，信標(biāo)內(nèi)部的電池需要每6年更換一次。而信標(biāo)一旦遇水開(kāi)始發(fā)射超聲波后，電池可保證連續(xù)工作至少30天，30天后隨著電池電量耗盡，信號(hào)將越來(lái)越弱直至停止。信標(biāo)本身要求能夠承受較高的沖擊，與黑匣子固定的牢固性也有特殊要求，在黑匣子進(jìn)行模擬飛機(jī)墜毀試驗(yàn)時(shí)，一般會(huì)帶上水下定位信標(biāo)，試驗(yàn)確保黑匣子上的信標(biāo)不會(huì)脫落。

　　此次馬航失聯(lián)飛機(jī)黑匣子的搜尋之所以歷經(jīng)坎坷，是因?yàn)殡m然信標(biāo)可以在6096米的深度內(nèi)發(fā)出超聲波，但只有在距離信標(biāo)1800米-3600米的范圍內(nèi)才能夠被儀器探測(cè)到。此外，海水的狀態(tài)、周圍的船只、海洋動(dòng)物、石油管道以及其他因素造成的周圍噪音也都會(huì)影響對(duì)信標(biāo)的探測(cè)范圍。由于信標(biāo)的信號(hào)探測(cè)范圍相對(duì)于浩渺的大海而言非常有限，因此，一般必須首先確定殘骸的大致范圍，然后再通過(guò)拖曳式聲吶縮小定位范圍，最后再使用帶有方向性的水中聽(tīng)音定位器鎖定黑匣子。

　　如果飛機(jī)墜入超過(guò)人工潛水深度的深海，就需要使用專門(mén)的搜索、打撈設(shè)備。比如，從船上放水下線控機(jī)器人，通過(guò)控制機(jī)器人所帶的海底聲吶掃描設(shè)備、信標(biāo)方位定位器、深海攝像頭進(jìn)行定位，再用機(jī)械手打撈黑匣子。

　　黑匣子的海上打撈確實(shí)是困擾民航安全的一道難題。黑匣子水下定位裝置的作用距離僅數(shù)千米，而且墜毀時(shí)容易損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1970年至2009年間，大型民用航空器公海墜毀的36起事件中，有4起未找到殘骸，有9起未找到記錄器，這些事故的原因至今無(wú)法查明。

　　除了黑匣子能在飛機(jī)事故后發(fā)出定位信號(hào)，民航還要求載客19人以上的飛機(jī)至少裝備一臺(tái)自動(dòng)應(yīng)急定位發(fā)射機(jī)(ELT)，以便可以通過(guò)無(wú)線電和衛(wèi)星發(fā)送遇險(xiǎn)信號(hào)。由于目前民航客機(jī)普遍安裝的應(yīng)急定位發(fā)射機(jī)不具備自動(dòng)漂浮和開(kāi)機(jī)功能，如果飛機(jī)在水面失事，幸存人員來(lái)不及攜帶應(yīng)急定位發(fā)射機(jī)，或發(fā)射機(jī)殘骸沒(méi)有分離并漂浮在海面上，ELT也就失去了作用。根據(jù)國(guó)際上的有關(guān)調(diào)查，在1997年到1999年間發(fā)生的335起飛機(jī)事故中，僅有96起接收到ELT 信號(hào)，幸存率僅29%。

　　此外，雖然固定式記錄器的墜毀幸存性能標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，然而在一些嚴(yán)重事故中，黑匣子被損壞的事情仍時(shí)有發(fā)生。國(guó)際上有一項(xiàng)權(quán)威統(tǒng)計(jì)，在陸地墜毀的飛機(jī)事故中，黑匣子的數(shù)據(jù)存活率為82%。

　　新一代黑匣子將是 “拋放式”，控制拋放分離裝置在飛機(jī)墜毀前可將黑匣子與機(jī)體分離，其原理類似汽車的安全氣囊。

　　為了解決水上事故后黑匣子定位、打撈的難題，以及陸地事故后數(shù)據(jù)安全性的難題，在飛機(jī)墜毀時(shí)可自動(dòng)與飛機(jī)分離并具備定位功能的新型拋放式黑匣子應(yīng)運(yùn)而生。此類黑匣子可在事故后自動(dòng)漂浮在水面，通過(guò)無(wú)線電和衛(wèi)星定位，同時(shí)可作為固定式黑匣子的備份，提高數(shù)據(jù)的安全程度。

　　拋放式黑匣子能夠通過(guò)墜毀感知傳感器監(jiān)控飛機(jī)墜毀觸底/海瞬間的特征參數(shù)異常變化，及時(shí)發(fā)出拋放分離信號(hào)，控制拋放分離裝置在飛機(jī)墜毀前將黑匣子與機(jī)體分離，其原理有些類似汽車的安全氣囊，在汽車各個(gè)方向的過(guò)載達(dá)到預(yù)定門(mén)限時(shí)，釋放氣囊保護(hù)乘客。事故瞬間與飛機(jī)分離后的黑匣子，可避免機(jī)體殘骸對(duì)黑匣子的沖擊和火燒等破壞，安全著陸/海。

　　拋放式黑匣子內(nèi)部裝有電池、無(wú)線電定位信標(biāo)模塊、衛(wèi)量定位模塊，當(dāng)離機(jī)后即開(kāi)始工作，定位過(guò)程一般是，搜救衛(wèi)星通過(guò)頻率初步確定范圍，再指揮攜帶相應(yīng)頻率的無(wú)線電定位儀的救援飛機(jī)完成定位。由于具有以上優(yōu)點(diǎn)，國(guó)際上對(duì)拋放式黑匣子的發(fā)展非常重視，遠(yuǎn)距離水上飛行或在偏遠(yuǎn)陸地區(qū)域飛行的大型航空器，已開(kāi)始陸續(xù)安裝拋放式黑匣子。在這個(gè)領(lǐng)域，我國(guó)也緊跟最新發(fā)展，研制出相關(guān)產(chǎn)品，據(jù)透露，千山電子正在進(jìn)行驗(yàn)證工作，其產(chǎn)品可抗離機(jī)后墜地/海時(shí)一定的沖擊、火燒，在7級(jí)海況情況下可以正常工作，內(nèi)部裝載的無(wú)線電定位信標(biāo)可在觸發(fā)后至少工作150小時(shí)，衛(wèi)量定位信標(biāo)可至少工作24小時(shí)。

　　波音中國(guó)公司：

　　B777有兩個(gè)黑匣子

　　中國(guó)報(bào)告大廳、宇博智業(yè)市場(chǎng)研究員表示，波音777機(jī)型(B777)安裝有兩個(gè)黑匣子，即艙音記錄儀(Cock-pitVoiceRecorders，簡(jiǎn)稱CVR)和飛行數(shù)據(jù)記錄儀 (FlightDataRecorder，簡(jiǎn)稱FDR)兩個(gè)設(shè)備。這兩個(gè)設(shè)備分工不同：CVR通過(guò)駕駛艙中各處安裝的四個(gè)麥克風(fēng)記錄駕駛艙中的聲音，它還記錄任意一位飛行員發(fā)出的無(wú)線電呼叫和來(lái)自空管的答復(fù)，該設(shè)備每次最多可保持兩小時(shí)的聲音記錄。 FDR系統(tǒng)由數(shù)字飛行數(shù)據(jù)采集功能(DigitalFlightData Acquisition Function ，簡(jiǎn)稱DFDAF)和飛行數(shù)據(jù)記錄器(FDR)兩部分組成。

　　DFDAF是飛機(jī)信息管理系統(tǒng)(Airplane Information ManagementSystem，簡(jiǎn)稱AIMS)的一部分，主要功能是自動(dòng)收集通過(guò)多種方式傳輸給AIMS的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并傳輸給 FDR，DFDAF現(xiàn)在可以收集超過(guò) 1000種信號(hào)進(jìn)行處理。

　　安裝在777飛機(jī)上的FDR是固態(tài)存儲(chǔ)器，可以記錄至少25小時(shí)的數(shù)據(jù)，F(xiàn)DR安裝在飛機(jī)后部，位于增壓艙內(nèi)，在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或者飛機(jī)升空后，就開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，飛機(jī)落地而且所有發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉后，F(xiàn)DR停止記錄，當(dāng)FDR內(nèi)存被充滿后，F(xiàn)DR會(huì)覆蓋最早的數(shù)據(jù)繼續(xù)記錄。

　　CVR和FDR上都安裝有水下定位信標(biāo) (UnderwaterLocatorBea-con，簡(jiǎn)稱ULB)，信標(biāo)上有一個(gè)入水傳感器，當(dāng)水接觸到傳感器后，會(huì)激活信標(biāo)，信標(biāo)隨后會(huì)發(fā)出人耳無(wú)法聽(tīng)到、但可以被聲吶和聲學(xué)定位設(shè)備探測(cè)到的超聲波脈沖，信標(biāo)可以在最深達(dá) 4267米的水下發(fā)射出37.5千赫頻率的脈沖。一旦信標(biāo)開(kāi)始工作，它每秒發(fā)射一次信號(hào)，可持續(xù)工作30天。

　　中國(guó)商飛航電工程師：

　　兩個(gè)黑匣子各司其職

　　黑匣子有兩個(gè)，一是記錄語(yǔ)音，一是記錄數(shù)據(jù)。大部分飛機(jī)的黑匣子兩個(gè)都裝在尾部。

　　記錄語(yǔ)音的黑匣子，有獨(dú)立電源，主要采集駕駛艙的聲音，所以駕駛艙的音頻集納設(shè)備，分4個(gè)通道：正、副駕駛員、觀察員各1個(gè)通道，分別記錄他們的麥克風(fēng)，還有1個(gè)通道負(fù)責(zé)收集駕駛艙里的全部聲音。

　　飛機(jī)安裝需要遵守的規(guī)定特別多，最基本就是需要遵守民航局頒發(fā)的規(guī)定。飛機(jī)零件的功能有時(shí)候并不是技術(shù)問(wèn)題，而是規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。

　　黑匣子安裝之前，公司需要召開(kāi)一個(gè)準(zhǔn)備會(huì)議。因?yàn)楹谙蛔佑涗涳w機(jī)上幾十種數(shù)據(jù)，也就意味著與飛機(jī)上各系統(tǒng)都有接口接駁。不同設(shè)備涉及不同供應(yīng)商，比如話筒、電源，可能供應(yīng)商不同，接口類型就不同。我們需要專門(mén)安排會(huì)議，協(xié)調(diào)接口問(wèn)題。

　　真到安裝的時(shí)候，就不復(fù)雜了，一般一兩個(gè)小時(shí)完成。安裝后需要進(jìn)行一一測(cè)試。黑匣子的安裝時(shí)間沒(méi)有特定要求，可以與其他設(shè)備同時(shí)安裝，只要這架飛機(jī)總裝時(shí)，進(jìn)行到設(shè)備安裝步驟了，黑匣子就可以安裝了。

　　航空學(xué)會(huì)江東(上海航空學(xué)會(huì)專家委員會(huì)委員、中國(guó)航空博物館特約研究員)：

　　海上找黑匣子如游泳池中找米粒

　　海上搜尋打撈黑匣子的任務(wù)艱巨，就好比在大游泳池里扔進(jìn)一粒米，其難度甚至還遠(yuǎn)不止這個(gè)程度。尤其是在海域水深達(dá)到4000米~5000米的時(shí)候，如何精確細(xì)化黑匣子的具體位置，以便在茫茫大海中開(kāi)展搜尋打撈工作，是一個(gè)非常棘手的難題。

　　相比飛機(jī)在海上失事，在陸地上失事的飛機(jī)，搜尋黑匣子要容易些。一般來(lái)說(shuō)，飛機(jī)失事最容易出現(xiàn)在飛機(jī)降落和起飛階段。飛行經(jīng)濟(jì)巡航高度達(dá)到 8000米至1.2萬(wàn)米，這是飛行最省油且氣流相對(duì)平穩(wěn)的高度，飛機(jī)失事幾率在平飛巡航階段相對(duì)而言為最低，在嚴(yán)重空難中低于十個(gè)百分點(diǎn)。其實(shí)，相比降落或起飛，一般飛機(jī)在海上失事幾率相對(duì)也不大。值得強(qiáng)調(diào)的是，在所有交通工具中，應(yīng)該說(shuō)民航還是最安全的交通運(yùn)輸方式。

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