解密黑匣子

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據L-3通訊公司提供的資料，萊特兄弟率先使用了一種可以記錄螺旋槳轉速的設備。然而，航空記錄儀的廣泛套用直到第二次世界大戰之後才開始。從那時起，黑匣子的記錄介質不斷被改進，以記錄越來越多的飛行數據。
儘管現今多數黑匣子中仍使用上世紀60年代面世的磁帶作為記錄介質，航空公司已經開始逐步使用上世紀90年代誕生的固態存儲板作為存儲介質。黑匣子中磁帶的工作原理與錄音機磁帶的工作原理相同：聚脂膜製成的長帶划過磁頭，磁頭將一串數據留在帶上。由於各大航空公司爭相進行技術革新，購買固態存儲式黑匣子，所以黑匣子生產商已經不再生產磁帶式黑匣子記錄儀了。我們來了解一下固態技術。

固態存儲技術

據黑匣子廠商Honeywell發言人羅恩·克羅蒂（Ron Crotty）的描述，人們認為固態記錄儀比同類的磁帶記錄儀更為可靠。固態存儲器使用存儲器晶片組成的陣列作為介質，因此沒有活動部件。沒有活動部件意味著簡化了維護操作，也降低了在墜機發生時黑匣子內器件損壞的可能性。
艙音記錄儀和飛行數據記錄儀的數據均存儲在耐衝擊記憶單元（Crash-Survivable Memory Unit, CSMU）內堆疊的存儲板上。在L-3通訊公司生產的記錄儀中，耐衝擊記憶單元是記錄儀上的圓筒形小艙。堆疊的存儲板直徑約4.45厘米，高度約2.54厘米。

存儲板的數字存儲空間足以容納2小時的艙音記錄儀語音數據和25小時的飛行數據記錄儀飛行數據。

飛機上安裝了收集數據的感測器，這些感測器可檢測加速、空速、高度、襟翼位置、外界溫度、機艙溫度、氣壓及發動機性能等數據。磁帶記錄儀可記錄約100個參數，而大型飛機的固態記錄儀可記錄700多個參數。

感測器蒐集到的所有數據將被送至飛機前端的飛行數據採集裝置（Flight-Data Acquisition Unit, FDAU）。該裝置通常位於駕駛艙下方的電子設備隔艙中。飛行數據採集裝置在整個數據記錄過程中充當中間環節的角色。它從感測器中取出兩個黑匣子的電能均由飛機引擎的兩台發動機提供。一台發電機提供28伏直流電源，另一台提供115伏、400赫茲的交流電源。據L-3通訊公司航空記錄儀部門的工程師弗蘭克·多蘭（Frank Doran）所述，這些都是飛行器上的標準電源。

數據，送給黑匣子做記錄。

艙音記錄儀

駕駛艙內的任何聲音都會被這些話筒收集並傳送到艙音記錄儀里轉換為數位訊號存儲起來。駕駛艙內還安裝了另一種裝置，稱為聯合控制裝置，它負責將話筒的信號進行前級放大處理並轉發給艙音記錄儀。下面是四個話筒的位置：

機長耳麥
副駕駛耳麥
第三個機組人員的耳麥（如果安排了第三人）
接近駕駛艙正中，利於捕捉環境聲響的位置
多數磁帶艙音記錄儀可錄製飛機最後30分鐘的聲音。它們使用一根連續的磁帶，每30分鐘完成一個循環。隨著新的數據被寫入，最舊的數據會被覆蓋掉。固態存儲的艙音記錄儀可以記錄兩個小時的聲音。與磁帶記錄儀類似，固態記錄儀同樣會覆蓋掉最老的數據。

飛行數據記在美國，聯邦航空管理局（FAA）要求商業航空公司的飛機能根據不同的機型大小，記錄至少11到29個參數。磁帶記錄儀可記錄最大100個參數。固態飛行數據記錄儀可記錄超過700個參數。1997年7月17日，FAA發布了一項聯邦法規，要求在2002年8月19日以後生產的飛行器至少能夠記錄88個參數。

解密黑匣子

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飛行數據記錄儀

以下列出多數飛行數據記錄儀都需要記錄的幾個主要參數：

解密黑匣子

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時間
氣壓高度
空氣速度
垂直加速度
羅盤航向
操縱台位置
舵踏板位置
副翼操縱台位置
水平安定面
燃料流量
錄固態記錄儀支持更高速的數據流，因此可以比磁帶記錄儀記錄更多的參數。固態飛行數據記錄儀可以記錄長達25個小時的飛行數據。飛行數據記錄儀每多記錄一條參數，調查員就多一條調查空難原因的線索。

套用前景

黑匣子不僅僅用於空中，也用於地面。有些汽車廠商正將黑匣子技術用到汽車上，而且少數幾家廠商已經用了較長時間。根據一篇叫做《通用汽車公司車輛黑匣子在警方事故調查中的作用日益提升》的文章所說，通用汽車公司使用黑匣子技術已有十幾年的歷史。該公司在其成千上萬部汽車（包括雪佛蘭汽車）上安裝了感測器和診斷模組（SDM）。這篇文章進一步指出“據業內人士稱，有多達12家其他廠商都以不同的商標使用了類似技術。”

那么，黑匣子技術已從航空領域擴展到了汽車領域——下一步它會走向哪裡？可能跟您有關。SenseCam還只是一個模型，但不久將會提供大量跟您有關的信息。

比如說您上個月參加了一個大型的會議，因為您忘記攜帶PDA，您不得不隨手拿幾張餐巾紙，然後在上面寫下很多電話號碼和電子郵件地址。您與幾個同事制定了計畫，但就像隨衣服丟進家裡洗衣機中的餐巾紙一樣，您的腦子基本留不住這些信息。但是如果您當時攜帶了SenseCam，那么一切都不會丟失。據廠商的描述，這個徽章大小的可佩帶攝像機可在12個小時內拍攝多達2000張視頻圖形陣列（VGA）圖像，並將其存儲在一個128兆的快閃記憶體中。所以，所有正式和非正式的事件都會被記錄下來。

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水下定位信標器

除油漆和反射條外，黑匣子還配備有水下定位信標器（ULB）。如果您觀察黑匣子的圖片，您幾乎總會看見一個較小的圓柱如果飛機墜入水中，該信標器會發出人耳無法聽到的超音波脈衝，但這些脈衝可被聲納和聲波定位設備輕易檢測到。信標的側面有一個像靶心形狀的浸水感測器，感測器遇水後會激活信標。

信標器可以傳送頻率為37.5千赫的脈衝並可在4,267米的深處傳聲。一旦信標器開始發信，它會持續30天每秒發出一次脈衝。這種信標器由一節存儲壽命為6年的電池供電。在少數強烈撞擊情況下，信標器可能會被撞掉。

在美國，當調查員找到黑匣子後，就將其運到美國國家運輸安全總署（NTSB）的計算機實驗室。運輸這些裝置必須格外謹慎，以免對記錄媒介造成進一步的損壞。如果黑匣子墜入水中，在運輸過程中它們會被放置在一個盛水的冷藏箱內以避免其變乾。

狀物體安裝在其尾部。它也順便起到了黑匣子提手的作用，這個圓柱體實際上就是信標器。