在东航MU5735航班坠机事故中,机上的第二部黑匣子已被找到。谁有权限分析里面的数据?配备实时交互数据的“云匣子”难在哪?

整理/图文编辑 陈永杰

新媒体编辑/段大卫

3月27日从“3·21”东航MU5735航空器飞行事故国家应急处置指挥部获悉,东方航空公司MU5735航班的第二部黑匣子已于27日被发现。指挥部新闻发布会将会介绍相关具体情况。感谢一线搜救人员的辛苦搜寻,愿早日还原事故真相。

▲27日发现的东方航空公司MU5735航班第二部黑匣子。(图片来源:央视新闻)

失事飞机上共有两部黑匣子。其中一部已在3月23日下午被发现,目前已送往北京修复译码。26日晚,国家应急处置指挥部新闻发布会通报,东方航空公司MU5735航班上人员已全部遇难。‌‌后续‌‌将进一步加大事故现场搜寻力度,将继续寻找遇难人员遗骸遗物及飞机残骸,‌‌为事故调查取证‌‌提供有力支撑。

▲27日下午,“ 3·21 ”东航MU5735航空器飞行事故遇难者集体哀悼活动在事发地搜救现场举行,对遇难者表示哀悼。(图片来源/央视新闻)

在“3·21”东航飞行事故国家应急处置指挥部举行的首次新闻发布会中,中国民航局确认了这场事故发生的基本过程:该航班于13时16分从昆明起飞,14时17分保持巡航高度8900米进入广州管制区。14:20管制员发现飞机高度急剧下降,随即多次呼叫机组,但未收到任何回复,14:23飞机雷达信号消失。最终在广西壮族自治区梧州市藤县境内坠毁。

▲武警广西总队官兵在东航MU5735航班坠机事故现场核心区(图片来源/视觉中国)

在事故发生后,很多猜测纷至沓来,是什么导致飞机垂直高速俯冲?是飞机控制的问题,还是液压出了问题?在获得一份官方的事故调查报告前,我们都无法知晓具体原因。

对于空难事故调查来说,寻找到与飞机命运攸关的数据存储装置—黑匣子是非常关键的。

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黑匣子并不是黑色的

黑匣子又叫做“飞行记录器”,是安在客机上用来记录客机飞行信息的重要载体。在诸多客机事故中,找到黑匣子往往意味着离“真相”更近了一步。

从颜色上讲,黑匣子其实并不是黑色的,其表面涂有耐热明亮的橙色涂料,从而确保在坠机事故发生后,搜救人员能比较容易发现。飞机上的黑匣子通常同时安装两种:航班数据记录仪(flight data recorder, 简称FDR)和驾驶舱录音机(cockpit voice recorder, 简称CVR)。

FDR负责记录飞行速度、高度、时间、发动机转速、飞机舵面偏转角等数据;CVR则负责记录飞机上与地面的通话、工作人员的对话,以及机舱里的各种声音。

根据民航要求,黑匣子必须保留断电前至少25小时的飞行数据和2小时的音频数据,记录的数据不可更改。

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黑匣子是怎么构成的?

黑匣子是长方体,大小跟三四块砖头垒起来差不多大。黑匣子的外壳很厚,这是一种特殊的硬钢。有了这个坚固的外壳,黑匣子一度能承受2吨重物体的挤压5分钟。

黑匣子的特殊设计除了坚固的抗压能力外,还具有抗高温、防水、防酸等特殊能力。根据相关法规EUROCAE ED-112 (European Organization for Civil Aviation Equipment欧洲民用航空设备组织) 的要求,黑匣子需要能承受超过自身重力3400倍的冲击和超过1000℃温度的影响。

从20世纪70年代开始,黑匣子采用磁带存储,但是存储25小时数据,磁带展开有150米长;目前使用的黑匣子采用固态硬盘存储数据。

FDR安装在飞机尾部,因为经过科学家对多起飞行事故分析,发现飞行器的机尾部分不容易损坏。

飞机通电后,黑匣子将自动启动工作,记录飞机相关系统运行和状态信息、飞行人员操作信息等,不受操作人员控制。

FDR黑匣子通常还会有一个水下定位的信标灯,当黑匣子浸没在水中时,信标灯会自动激发发出一种超声波“ping”,其频率固定为37.5KHz,有特定的接收装置,以帮助水下的搜寻定位。

信标灯可以在浸入6000米的海域时运行30天。MH370事故后,黑匣子技术相关的公司将信标灯的运行时间提升至90天。虽然信标灯只有一支普通中性笔大小,但作用巨大!

而CVR安装在飞机驾驶舱,有利于记录飞行员语音信号。它可以记录四个通道声音,记录时长大约2到3小时。

两部记录器可以在事故发生后帮助分析飞机状态、机组操作情况以及在驾驶舱面临的状况。

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谁有权限分析里面的数据?

打开黑匣子其实很简单,只要交给权威的部门,就可以把里面的存储芯片取出来。

但是这些存储芯片存储的数据可不像U盘那样随便插进电脑就可以把数据读取出来,这些芯片里面存储的数据有特殊的编码,需要经过专业的人员和设备解译之后才能形成正常的数据。

假如黑匣子设备保存完好,解译的时间可能比较短,有时候只需要十几分钟就可以破译出来。但假如黑匣子因为撞击等各种因素出现损坏,那解译就需要更长的时间。比如这次东航MU5735从8000多米高空垂直坠落,冲击力非常大,所以黑匣子外表也受到了很大的损坏,至于里面有没有损坏,要等权威部门分析之后才能知道最终的答案。

谁来解析黑匣子里面的数据呢?从以往一些事故来看,黑匣子一般都是由航空公司所属国家航空管理部门进行解译。但假如一个国家没有这方面的专业人才,没能力对黑匣子进行解译,也可以申请国际上的一些权威机构进行解译。

目前国际最权威的空难事故调查机构共有3家,分别是美国国家交通安全委员会、法国民航安全调查分析局和德国联邦航空事故调查局。

其中美国国家交通安全委员会是波音飞机事故调查权威,而法德两家机构是空客飞机事故调查权威。

不过对于我国来说,我国有专业的解译设备和专业的解译人才,所以不一定需要国际上一些机构协助调查和解译,中国民用航空局下属的航空安全办公室就可以独立完成黑匣子的解译工作,比如在2010年伊春空难发生的时候,黑匣子就是由中国民用航空局航空安全办公室进行解译工作。

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从黑匣子到云匣子

黑匣子在勾勒事故全貌上的作用不可或缺,但是找到它始终需要时间,提取数据和解析数据也需要更长的时间。倘若飞机在空中就能够实时跟地面进行信息交互,拥有“云匣子”,摆脱黑匣子的束缚,事故调查无疑能更快。

这一呼声自20世纪80年代以来就越来越大,尤其是2014年马航MH370航班失踪后,各国穷尽资源历时数年始终找不到飞机上的黑匣子,无从解答这架飞机失事的秘密。为此各界呼吁要么改进黑匣子的设计,要么提升飞机的实时监控系统。

有专家勾勒了飞机数据信息的传输过程:飞机通信寻址与报告系统(Aircraft Communications Addressing and ReportingSystem,缩写:ACARS)等机载通讯设备搜集飞机数据之后,通过无线电或卫星向地面基站传输数据,这些数据又会被发送到类似美国航空无线电通讯公司等飞行数据中心,再由这些运营商将数据发送给订购数据服务的航空公司。

▲飞机通信寻址与报告系统示意图(图片来源/新华社)

大多数飞机在飞行过程中发动机性能参数和机载设备故障的数据信息,大约以每半小时的频率自动向地面输送,也就是说,除了飞行员主动报备的区位信息,以及雷达扫描外,通过ACARS的数据报备频率,也可以勾勒出一架飞机的飞行轨迹。除此以外,飞机运行的完整数据,以及驾驶舱、客舱的语音记录则被存储在黑匣子中,并不会即时性发送。

此前,如果飞机没有故障的情况下,这种报告频率是每隔半个小时才发送的,相当于要飞行450公里才向地面发送一次数据,导致发生类似马航MH370莫名消失的情况时,搜索范围会很大。

正是在这一事故的影响下,促使国际民航组织修改“芝加哥公约”附件6里关于《航空器的运行》章节,要求航空公司向地面输送监控数据的频率是每6海里报告一次区位信息,相当于1.3分钟/次,比此前30分钟/次提升逾20倍。

目前我国民航局的要求更为严厉,几乎每分钟甚至每秒都在向地面报备相关信息和数据,比如定位、高度、速度、机载设备情况等。天行咨询有限公司总经理、资深机长陈建国指出,在航空安全领域,我国始终是与全球最高水准看齐。

地空实时数据存储和交互,最大的障碍是成本。“这种数据发送很昂贵。”上述民航专家指出,飞行在万米高空上的民航客机,要向地面输送数据信号,需要大量的基站和卫星构建地空网络,这个地空网络的建设和运营成本是相当昂贵的。

据民航联盟2022年初的数据,每一时刻都有约1.6万架飞机在天空中飞行。即便以10000架同时飞行的航班计算,每秒的数据传输量也达到了14.3G。如果飞机并无故障,大量的信息交互支出对航空公司来说,会是不小的负担。

(文字综合自中国民航报、澎湃新闻报道)

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