Co to są czarne skrzynki samolotu - urządzenie, opis i ciekawe fakty
Kiedy kolejna awaria samolotu w wiadomościach natychmiast zaczyna mówić o poszukiwaniu czarnej skrzynki samolotu. Co to jest i dlaczego jest potrzebne? Czarne skrzynki - lub rejestratory lotu - są urządzeniami rejestrującymi w powłoce ochronnej, wykonanej z wytrzymałego materiału. Na zewnątrz kadłuba może znajdować się równoległościan, cylinder lub kulka. Jest pomalowany na jasny kolor pomarańczowy lub czerwony, co pomaga go wykryć.
Historia Black Box
Data utworzenia pierwszego rejestratora pokładowego, "pogromca" (jak nazywa się w kółkach lotu), jest uznawana za rok 1939. To wydarzenie stało się we Francji. Rejestrator był wielokanałowym oscyloskopem, którego obudowa była podobna do skrzynki i była czarna, z której pochodzi nazwa "czarna skrzynka". Jego zadaniem było rejestrowanie prędkości, wysokości i innych podstawowych parametrów lotu. Produkcja seryjna rejestratorów lotu rozpoczęła się w 1947 roku. Nieco później, w latach pięćdziesiątych, zaczęli nagrywać z użyciem taśmy magnetycznej i rozmów głosowych pilotów. 
Później rejestrator mowy został oddzielony od parametrycznego i umieszczony w kokpicie. A drugi włożył ogon samolotu. Ponieważ kokpit podlega większym zniszczeniom niż tylny koniec samolotu, rejestrator mowy został później przeniesiony na ogon. Azbest został użyty do ochrony rejestratorów. Obowiązkowe było wyposażenie samolotów w czarne pudła w Australii w 1960 r. Po pewnym czasie inne kraje poszły w jego ślady. Teraz rejestrator lotu jest obowiązkowym urządzeniem na pokładzie samolotu. Z jej pomocą ustalają przyczynę katastrofy, poznają wszystkie okoliczności tragedii. To dodatkowo przyczynia się do zapobiegania nowym wypadkom.
Rejestrator lotu
Czarne skrzynki z ich zapisami zapewniają nieocenioną pomoc w badaniu przyczyn wypadków statków powietrznych. Międzynarodowe normy przewidują, że każdy statek powietrzny ma dwa rejestratory. Jak działa czarna skrzynia samolotu? W celu zachowania informacji musi mieć solidną strukturę. Do jego produkcji używa się tytanu lub stali o wysokiej wytrzymałości. Wewnątrz obudowy znajduje się warstwa izolacji termicznej, która chroni wióry przed wysokimi temperaturami występującymi podczas pożaru lub wybuchu. Jak łatwo można zrozumieć czarną skrzynkę samolotu (schemat poniżej). 
We współczesnych rejestratorach informacje znajdują się w pamięci flash. Ponadto skrzynka zawiera obwody drukowane, które są przeznaczone do przetwarzania i kompresowania przychodzących informacji. Projekt czarnych skrzynek jest ciągle ulepszany. Każdy rejestrator jest okresowo certyfikowany.
Nowoczesne rejestratory
Przeszli długą drogę doskonalenia i bardzo różnią się od swoich przodków. Co to jest czarna skrzynka w samolocie? Służy do zbierania różnych informacji. Czarne skrzynki rejestrują następujące dane:
- techniczny - prędkość obrotowa silnika, ciśnienie paliwa i hydrauliczne, temperatura;
- dane nawigacyjne - prędkość, wysokość, przechylenie, ugięcie kierownicy;
- działania załogi - zwolnienie i oczyszczenie podwozia, wszystkie czynności kontrolujące statek powietrzny.
We wszystkich nowoczesnych liniarkach są dwa rejestratory. Jeden jest używany do zapisywania negocjacji, które prowadzą załogę, i jest nazywany mową, drugi zapisuje wszystkie parametry lotu i jest nazywany parametrycznym. Wszystkie informacje są zapisywane na nośnikach optycznych, foliowych lub magnetycznych (taśma magnetyczna i metalowy). Ostatnio pamięć flash staje się coraz bardziej powszechna. Po przejściu na to system nagrywania stał się bardziej niezawodny, ponieważ ruchome części zniknęły. Aby zwiększyć wytrzymałość urządzenia, czarna skrzynka samolotu została poddana wielu modyfikacjom i testom. Rejestratory zapisują dane:
- przeciążenie do 3500 G;
- 0,5 godziny w ogniu;
- miesiąc w wodzie na głębokości 6 km;
- 5 minut przy przeciążeniu statycznym ponad 2 tony.
Czarne skrzynki w samolocie znajdują się w tylnym kadłubie. Według statystyk jest najmniej uszkodzony w razie wypadków. Przez większość czasu nos samolotu doświadcza ciosu.
Jak wygląda czarna skrzynka w samolocie?
Wygląd rejestratora można opisać następująco: najczęściej ma zaokrąglony kształt. Odbywa się to tak, że gdy samolot rozbija się, jest jak najmniej szkód, ponieważ ciała tej postaci są mniej podatne na działanie siły. 
Czarna skrzynka jest zawsze pomalowana na jasny kolor, dzięki czemu można ją szybko zauważyć w obszarach poszukiwań po katastrofie samolotu. Ponadto nagrywarki są wyposażone w specjalne sygnalizatory, które zaczynają działać w kontakcie z wodą. Kiedy samolot wpada do wody, podwodny sygnalizator akustyczny emituje sygnał w ciągu 30 dni z głębokości sześciu kilometrów.
Rodzaje rejestratorów lotu
Jak wspomniano powyżej, na pokładzie samolotu znajdują się dwa rejestratory: głosowy i parametryczny.
Mowa zapisuje nie tylko wszystkie rozmowy członków załogi i ich negocjacje z dyspozytorami, ale także dźwięki, które są obecne w kokpicie i trzymają je przez ostatnie dwie godziny.
Parametryczne pobieranie danych z różnych czujników. Zawierają informacje zaczynające się od współrzędnych kursu i kończące się obrotami silnika. Parametry każdego parametru są zapisywane raz na sekundę, a jeśli zaczynają się szybko zmieniać, częstotliwość rejestracji również wzrasta. Nagrywanie odbywa się cyklicznie, podobnie jak w samochodowym dvr: stare dane są zastępowane nowymi. Czas cyklu jest dość długi i wynosi do 25 godzin, wystarczy na dowolny lot.
Oba rodzaje czarnych skrzynek samolotu można połączyć w jedno urządzenie. Urządzenia parametryczne rejestrują tylko te dane, które mogą być wymagane podczas badania wypadku, który miał miejsce. Wszystkie nagrania na nośnikach pamięci są bezpiecznie chronione. Wytrzymują temperatury od -60 do +55 stopni. Główną ochronę zapewnia wypełniacz, który znajduje się wewnątrz obudowy.
Rejestrator operacyjny
Wszystko, co dzieje się na pokładzie, rejestruje urządzenia operacyjne, które nie są chronione. Personel na ziemi czyta informacje po każdym locie do kontroli. Dane są odczytywane i analizowane - czy załoga działała poprawnie podczas lotu. Ponadto uzyskane dane pomagają ustalić rozwój zasobów statku powietrznego i dokonać napraw na czas. Prowadzi to do zwiększenia niezawodności sprzętu i bezpieczeństwa lotu.
Jak odszyfrować czarną skrzynkę
Dane znajdujące się w czarnej skrzynce samolotu rozbitego nie są szyfrowane. W celu ich uchwycenia zostaje zebrana komisja ekspertów, która po prostu czyta od przewoźnika informacje dostępne na jej temat, a także w wygodnej formie do czytania i analizy, jest zapisana w raporcie. Procedura usuwania danych nie przedstawia żadnych trudności. Można to zrobić na dowolnym lotnisku. Nie ma żadnej ochrony informacji przed osobami z zewnątrz. 
Według statystyk dość często są to rejestratory uszkodzeń. Informacja może być często rozważana przez sklejenie oddzielnych fragmentów taśmy i przywrócenie zachowanych części mikroukładów. Proces ten wymaga specjalnych warunków laboratoryjnych i zajmuje dużo czasu. Głównym przeznaczeniem rejestratorów na pokładzie statku powietrznego jest uzyskanie danych w celu ustalenia przyczyn katastrofy i zapobieżenia powtórzeniu się takich sytuacji. Czarne skrzynki informacyjne analizują kontroler, pilotów, nawigatorów i ekspertów technicznych.
Perspektywy rozwoju rejestratorów
Każdego roku na czarne skrzynki nakładane są bardziej rygorystyczne wymagania. Jedną z najbliższych perspektyw jest zarejestrowanie na nośniku wideo zewnętrznej powierzchni samolotu i jego wewnętrznej części. Naukowcy mają nadzieję, że ta innowacja doprowadzi do całkowitego zastąpienia instrumentów w kokpicie wyświetlaczami, które zapewnią bardziej wiarygodne informacje w razie wypadku. Mimo że można ustalić, które instrumenty zostały zarejestrowane w ostatniej chwili przed wypadkiem.
W niektórych przypadkach czarne skrzynki po katastrofie nie mogą zostać wykryte. Dzieje się tak głównie, gdy samolot wpada do wody na duże głębokości. Dlatego w przyszłości planowane jest zainstalowanie rejestratorów, które w momencie wypadku mogły zostać wyrzucone i pozostawały na powierzchni. Ponadto opracowywana jest możliwość kopiowania wszystkich danych z czarnej skrzynki na serwery znajdujące się na ziemi. W takim przypadku nie trzeba szukać rejestratora. Nienaruszone urządzenie przestaje działać, gdy nie ma zasilania, a może to nastąpić podczas eksplozji. Jeśli jest zasilanie, czarna skrzynka rejestruje dane we wszystkich warunkach. W związku z tym w przyszłości planuje się, aby rejestratory miały autonomiczne zasilanie, aby zaoszczędzić jak najwięcej informacji.
To jest interesujące
- Aby zarejestrować dane w pierwszych czarnych skrzynkach, użyto taśmy ze stali, która została umieszczona w solidnym futerale. Nagrywanie przeprowadzono przy użyciu żeliwnej końcówki. Ilość informacji była ograniczona, ponieważ folia była uszkodzona i została użyta tylko raz.
- Taśmy magnetyczne są używane od 1965 roku. Najpierw nagrywali tylko dźwięk, a potem zaczęli go wykorzystywać do rejestrowania danych.
- Chips stał się nośnikiem informacji dopiero w latach dziewięćdziesiątych.
- Przez 40 lat czarne skrzynki instalowano na prawie 100 000 samolotach, z których każdy kosztował 10-20 tysięcy dolarów.
- Żywotność rejestratorów wzrosła po wprowadzeniu do nich certyfikatu.
Wniosek
Dzięki postępowi technicznemu czarne skrzynki stały się znacznie lżejsze i bardziej kompaktowe, bardziej niezawodne w działaniu. Rejestrator nie boi się ekstremalnych temperatur i może przebywać w wodzie morskiej przez dłuższy czas, narażony na różne ekstremalne wpływy, zachowując informacje bez uszkodzeń. 
Dane pobrane z czarnej skrzynki samolotu pomagają zasymulować sytuację, która poprzedziła wypadek i pomóc znaleźć przyczynę katastrofy. Materiały po badaniach wykorzystywane są do pracy w salach gimnastycznych, symulując rzeczywiste sytuacje podczas szkolenia pilotów.