【解读】李南希

大家好，我是南希。本期听外刊我们来聊一聊黑匣子。

首先，我们跟随美国《连线》2018年3月17日刊，来聊一聊黑匣子的诞生过程。在航空史的前半部分，坠机事件几乎没有任何答案。即使目击者看到了飞机坠毁，也很少知道飞机坠毁的真正原因，也不知道飞行员在坠机前可能知道什么或者做了什么。20世纪50年代初，世界上第一架喷气动力客机“哈维兰彗星”号坠毁了很多次。澳大利亚墨尔本航空研究实验室的研究员戴维·沃伦开始琢磨，如果将飞行员的对话和飞行数据保存在抗坠毁和防火的装置中，这些信息将有助于确定坠机的原因，并且能防止下次悲剧的发生。沃伦受到音乐录音设备的启发，在1957年制造出了可以保存4小时语音和飞行数据的黑匣子原型机。沃伦相信这款设备将会大受欢迎，并有助于解开航空事故背后的谜团，但由于隐私问题，这款设备最初被澳大利亚航空界拒绝了，英国人首先接受了飞行数据记录仪的想法。

早期的记录仪只能记录基本的飞行条件，比如航向、高度、空速、垂直加速度和时间。今天的黑匣子可以记录更多的参数，包括油门和飞行控制位置。通过分析多方参数，调查人员可以重现坠机前飞行员控制的大部分活动。近年来，利用黑匣子数据对飞行进行数字复制，在再现事故、分析坠机的问题和飞行员的反应方面很有价值。而且，黑匣子必须能经受几项测试，比如火烧和刺穿，以及在水下6千米的压力下的承受能力。早期的黑匣子是将信息记录在钢板上，而现代的黑匣子使用的是几乎可以立即下载的固态存储器，这些数据也可以在飞机日常维护中监测飞机的性能。

大家都知道，黑匣子不是黑色的，而是明亮的橙色。那为什么要叫“黑匣子”呢？各种各样的说法层出不穷，比如只有在黑暗的房间里才能安全地获取黑匣子中的内容，或者当设备被烧焦时，它会变成黑色。但是，真相要平凡得多。在第二次世界大战后的电子电路领域，黑匣子成为一个普通的术语，用来表示一种独立的电子设备。自20世纪60年代中期以来，媒体专门用black box黑匣子来描述飞行记录仪，和Black Friday黑色星期五的感觉相似，传达了空难后人们悲伤的情绪。（https://www.wired.com/2010/03/0317warren-invents-airplane-black-box/）

当一架飞机坠毁时，可能需要花费数月或数年的时间才能找到能提供线索的黑匣子。为什么它们这么难找到呢？一架飞机有两个黑匣子：一个是飞行数据记录器，存储飞行控制和发动机性能等特定参数的信息；另一个是驾驶舱语音记录器，记录背景声音和机组人员与空中交通管制人员之间的对话。为了保护存储信息的记忆板，黑匣子被包裹在一层薄薄的铝和一层25毫米薄的高温绝缘材料中，然后包裹在耐腐蚀的不锈钢或者是钛外壳中。黑匣子必须能够承受3400倍的重力加速度，这相当于约138米每秒的撞击速度；还必须能在高达1000摄氏度的火焰中坚持一小时；还能够在6千米的海水中浸泡30天，每秒发出一次信号，这种信号不能被人耳听到，但很容易被声纳探测到。发出这种信号的东西叫做信标，信标是以特定信号形式提供自身方向或位置的技术设施。信标由电池供电，保质期可达6年。既然信标这么牛，为什么一般找黑匣子都要花很长时间呢？《美国国家广播电台》2014年3月11日刊认为，原因就在于搜索队一定要进入信标的信号发射范围内才行，这个范围是24千米。而且信标可能会在高冲击力的撞击中折断，这就不好使了。专家表示，如果坠机发生在海上，黑匣子的发现其实与水深没有太大关系，主要与黑匣子距离撞击点有多远有关系。寻找残骸的时间越长，风和洋流就可能把黑匣子冲得越来越远。当然也和水下地形有关，如果遇到深沟，也会影响信号的接收。（https://www.npr.org/sections/thetwo-way/2014/03/11/289189214/what-would-it-take-to-destroy-a-black-box）

英国《BBC新闻》2014年3月25日刊认为，黑匣子难找的另一个原因是因为它又小又笨重。黑匣子通常只有一个鞋盒那么大，如果坠机事件发生在海洋中央，那找到它的可能性就降低了。黑匣子由铝制成，大约10公斤重，就像我们上面说的，它可以承受巨大的冲击、猛烈的火灾或高压测试。也意味着在海洋中黑匣子会迅速下沉，海底并非一马平川，而是一座座的山峰和无数的沟渠。黑匣子也有可能被淹没在海底的泥浆或沉积物中，因此降低信号的发射效果。当然信号也可能击中上面温暖或寒冷的水层，被折射或反射。（https://www.bbc.com/news/magazine-26721975）

在黑匣子制造界，竞争者们分为两波人，一波人坚持认为发生坠机事故后带有跟踪传感器的黑匣子可以自动弹出，另一波人坚持认为未来的黑匣子可以把记录的内容传输到云端。美国《大众机械》2019年5月7日刊主要探讨了第二波人的想法。

肯定有人会想，在这个乘客可以在飞机座位上收看电视直播的时代，创建一个系统，将飞机上的信息传输到卫星上，再传输到保存数据的地面站，似乎是一件很容易的事情。但在航空领域，传输云端这个事没有那么简单。新的黑匣子依然不是黑色，当然也不是盒状，它可以存储超过25小时的录音。黑匣子制造商霍尼韦尔的副总裁表示，这并不像在手机上安装一个应用程序那么简单，制造商必须确保传输到云端这个过程中所有安全参数完全正确。一些机构正在测试一种系统，可以将数据放入飞机外壳面板中，面板会在飞机水上着陆前断开并激活一个无线电信标。这样既能保存信息，又能告诉救援人员飞机坠毁的确切地点。

《大众机械》认为，为了还原飞机坠毁前的真相，其实最好的解决方案可能是同时使用两种系统。但是成本和重量对航空公司，乃至以燃油效率为主要指标的行业来说是一个巨大的问题。而且也不是每个解决方案都是必要的。比如，一个水上航线很少的航空公司不会想要投资一个可以漂浮的黑匣子。

不管黑匣子的制造趋势如何，目前这个领域的发展速度是非常缓慢的，美国《史密森尼》2019年6月刊说出了其中一个原因。由于一架维护良好的飞机可以飞行几十年，世界各地的许多飞机——尤其是那些贫穷国家的飞机仍然装备着陈旧的设备。专家有时必须使用陈旧的仪器来下载来自世界各地的黑匣子。专家们需要保留所有的解读设备，因为他们永远不知道什么时候会有一个年头超过40岁的黑匣子需要被检测。

总的来说，无论谁在这场黑匣子竞赛中获胜，最终目标都很明确：任何一起飞机失事都不应该以一个所谓的神秘事件或不了了之为终结，新一代黑匣子将减轻调查人员的挫败感，减轻失去受难者家属的痛苦。

最后，我们再说一种外刊中讨论的非常多的观点。大家从我上面的介绍中就会发现，黑匣子提供的主要是数据和音频，如果能够提供影像是不是更有利于专家在空难之后分析原因呢？其实，录像设备在私人飞机中很普遍，但你不会在商业飞机的驾驶舱内发现摄像头。这是为什么呢？美国《史密森尼》2019年6月刊认为，这是因为飞行员认为摄像头侵犯了他们的隐私。飞行员们担心视频可能会泄露给公众，他们生命的最后时刻就会像病毒一样无休止地传播，这对飞行员的家人来说太痛苦了。而且这样的视频也可能被航空公司用来将责任推卸到机组人员身上，尤其是进入法庭之后，陪审团又缺乏相关的专业知识，无法正确准确评估他们所观看的内容。

相比之下，从飞行记录器中读取数据更加客观，解读视频图像则更加主观。在视频中，你必须解读你所看到的东西，而你所看到的东西可能会误导你，你可能会看到飞行员踩着方向舵踏板，但也可能是方向舵踏板向后推着飞行员，这在视觉上是无法确定的。

马航MH370的坠毁让公众明白了一个商业航空专业人士早就知道的事实：空中交通管制员虽然能够实时监控，但是他们依然无法看到全球70%的地方。当一架飞机飞出了雷达的范围，比如在海洋中央或在两极上空——控制人员必须根据飞行计划或应答器发出的最后已知信号，预测飞机应该在哪里，而不一定是飞机真正在哪里。飞行计划的偏离，尤其是在危机中，是一种常见的情况，所以在飞机坠毁后，调查人员往往被迫对飞机的下落给出他们最好的猜测。

https://www.smithsonianmag.com/air-space-magazine/thinking-outside-the-black-box-180972232/

行，本期我们就聊到这里吧，希望大家都能平安健康，我是爱读外刊的南希，拜拜了您嘞。

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执行制作人：金寒芽

制作人：李南希

音频编辑：张译丹

发布时间：2022年3月28日