Бортовой самописец или как устроен черный ящик самолета. Чёрный ящик

Словосочетание «черный ящик» звучит из телеэфира в двух случаях: когда идет передача «Что? Где? Когда?» и когда где-то происходит авиакатастрофа. Парадокс в том, что если в телепередаче черный ящик - это и в самом деле черный ящик, то в самолете это не ящик и он не черный.

Бортовой самописец - именно так на самом деле называется устройство - обычно делают красного или оранжевого цвета, а форму придают шарообразную или цилиндрическую. Объяснение очень простое: округлая форма лучше противостоит внешним воздействиям, неизбежным при падении самолета, а яркий цвет облегчает поиски. Разберемся, как устроен черный ящик самолета, а также как расшифровывается информация.

Что в ящике?

1. Непосредственно самописец, в общем-то, прибор нехитрый: он представляет собой массив микросхем флеш-памяти и контроллер и принципиально мало чем отличается от SSD-накопителя в вашем ноутбуке. Правда, флеш-память используется в самописцах относительно недавно, и в воздухе сейчас множество самолетов, оборудованных более старыми моделями, в которых используется магнитная запись - на ленту, как в магнитофонах, либо на проволоку, как в самых первых магнитофонах: проволока прочнее ленты, а значит, надежнее. В любом случае, чёрный ящик должен быть в наличии в любом самолёте. Будь то пассажирский или грузовой самолёт, предназначенный для авиаперевозки контейнеров, которые можно приобрести .

2. Главное же - всю эту начинку как следует защитить: полностью герметичный корпус делается из титана или высокопрочной стали, внутри находится мощный слой теплоизоляции и демпфирующих материалов.

Существует специальный стандарт FAA TSO C123b/C124b, которому соответствуют современные самописцы: данные должны оставаться сохранными при перегрузках в 3400G в течение 6,5 мс (падение с любой высоты), полный охват огнем в течение 30 минут (пожар от воспламенения топлива при столкновении самолета с землей) и нахождении на глубине 6 км в течение месяца (при падении самолета в воду в любой точке Мирового океана, кроме впадин, вероятность попасть в которые статистически мала).

3. Кстати, что касается падения в воду: самописцы оснащаются ультразвуковыми маяками, включающимися при контакте с водой. Маяк излучает сигнал на частоте 37 500 Гц, и, запеленговав этот сигнал, самописец легко найти на дне, откуда его извлекают водолазы или дистанционно управляемые роботы для подводных работ. На земле самописец найти также несложно: обнаружив обломки самолета и зная места размещения самописцев, достаточно, по сути, просто оглядеться вокруг.

4. На корпусе обязательно имеется надпись «Flight Recorder. Do not open» на английском языке. Часто имеется такая же надпись на французском; могут иметься надписи на других языках.

Где располагаются ящики?

6. В самолете располагаются, как правило, в хвостовой части фюзеляжа, которая статистически меньше и реже всего повреждается при авариях, так как удар принимает на себя обычно передняя часть. Самописцев на борту несколько - так уж заведено в авиации, что все системы резервируются: вероятность того, что ни один из них не удастся обнаружить, а на обнаруженных будут испорчены данные - минимальна.

7. При этом самописцы различаются еще и по записываемым в них данным.

Аварийные самописцы, которые и ищут после катастроф, бывают параметрическими (FDR) и речевыми (CVR).

Речевой самописец сохраняет помимо переговоров экипажей и диспетчеров также окружающие звуки (всего 4 канала, продолжительность записи - последние 2 часа), а параметрические записывают информацию с различных датчиков - начиная от координат, курса, скоростей и тангажа и заканчивая оборотами каждого из двигателей. Каждый из параметров записывается несколько раз в секунду, а при быстром изменении частота записи возрастает. Запись ведется циклично, как в автомобильных видеорегистраторах: новые данные затирают наиболее старые. При этом длительность цикла составляет 17-25 часов, то есть ее гарантированно хватит на любой полет.

Речевые и параметрические самописцы могут быть объединены в один, однако в любом случае записи имеют точную привязку ко времени. Между тем параметрические самописцы фиксируют далеко не все параметры полета (хотя сейчас их как минимум 88, а совсем недавно, до 2002 года, было только 29), а только те из них, которые могут пригодиться при расследовании катастроф. Полные же «логи» (2 000 параметров) происходящего на борту фиксируют эксплуатационные самописцы: их данные используются для анализа действий пилотов, ремонта и обслуживания самолета и т. п. - они не имеют защиты, и после катастрофы данные с них уже не получить.

Необходимость расшифровки данных с черных ящиков - это такой же миф, как то, что ящики черные.

8. Дело в том, что данные никак не шифруются, и слово «расшифровка» здесь используется в том же значении, что у журналистов расшифровка записи интервью. Журналист слушает диктофон и пишет текст, а комиссия экспертов считывает данные с носителя, обрабатывает их и записывает в удобном для анализа и восприятия виде. То есть никакого шифрования нет: данные можно прочитать в любом аэропорту, защиты данных от чужих глаз не предусмотрено. А поскольку черные ящики предназначены для анализа причин авиакатастроф с целью снижения числа катастроф в дальнейшем, то какой-то специальной защиты от модификации данных нет. В конце концов, если истинные причины катастрофы требуется замолчать или исказить по политическим или еще каким-то причинам, то всегда можно заявить о сильных повреждениях самописцев и невозможности считать все данные.

Как расшифровать черный ящик?

Правда, при повреждениях (а они не так уж редки - примерно треть всех катастроф) все равно данные можно восстановить - и фрагменты ленты склеиваются, а также обрабатываются специальным составом, и уцелевшим микросхемам подпаивают контакты, чтобы подключить их к считывателю: процесс сложный, он проходит в специальных лабораториях и может затянуться.

Почему «черный ящик»?

9. Почему бортовые самописцы называют «черными ящиками»? Версий несколько. Например, название могло пойти со времен Второй мировой войны, когда на военные самолеты начали устанавливать первые электронные модули: они действительно выглядели как ящики черного цвета. Или, например, первые самописцы еще до войны использовали для записи фотопленку, поэтому не должны были пропускать свет. Нельзя, впрочем, исключать и влияние «Что? Где? Когда?»: черным ящиком в обиходе называется прибор, принцип работы которого (что в черном ящике) не имеет значения, важен лишь получаемый результат. Самописцы на гражданские самолеты стали массово устанавливать с начала 1960-х годов.

10. Бортовым самописцам есть куда развиваться. По прогнозам, самая очевидная и ближайшая перспектива - это запись видео с разных точек обзора внутри и снаружи самолета. Некоторые эксперты заявляют, что это поможет, помимо прочих преимуществ, решить проблему перехода от стрелочных приборов в кабине пилота к дисплеям: мол, старые приборы при аварии «застывают» на последних показаниях, а дисплеи - нет. Однако не стоит забывать, что стрелочные приборы используются и сейчас в дополнение к дисплеям на случай отказа последних.

11. Также рассматриваются перспективы установки отстреливаемых плавучих самописцев: специальные датчики будут фиксировать столкновение самолета с препятствием, и самописец в этот момент будет «катапультироваться» чуть ли не с парашютом - принцип примерно такой же, как у подушек безопасности в автомобиле. Кроме того, в будущем самолеты смогут в режиме реального времени транслировать все записываемые черными ящиками данные на удаленные сервера - тогда и искать и декодировать самописцы не понадобится.

Бортовой самописец или как устроен черный ящик самолета

Словосочетание «черный ящик» звучит из телеэфира в двух случаях: когда идет передача «Что? Где? Когда?» и когда где-то происходит авиакатастрофа. Парадокс в том, что если в телепередаче черный ящик — это и в самом деле черный ящик, то в самолете это не ящик и он не черный.

Бортовой самописец — именно так на самом деле называется устройство — обычно делают красного или оранжевого цвета, а форму придают шарообразную или цилиндрическую. Объяснение очень простое: округлая форма лучше противостоит внешним воздействиям, неизбежным при падении самолета, а яркий цвет облегчает поиски. Разберемся, как устроен черный ящик самолета, а также как расшифровывается информация.

Что в ящике?

1. Непосредственно самописец, в общем-то, прибор нехитрый: он представляет собой массив микросхем флеш-памяти и контроллер и принципиально мало чем отличается от SSD-накопителя в вашем ноутбуке. Правда, флеш-память используется в самописцах относительно недавно, и в воздухе сейчас множество самолетов, оборудованных более старыми моделями, в которых используется магнитная запись — на ленту, как в магнитофонах, либо на проволоку, как в самых первых магнитофонах: проволока прочнее ленты, а значит, надежнее.

2. Главное же — всю эту начинку как следует защитить: полностью герметичный корпус делается из титана или высокопрочной стали, внутри находится мощный слой теплоизоляции и демпфирующих материалов.

Существует специальный стандарт FAA TSO C123b/C124b, которому соответствуют современные самописцы: данные должны оставаться сохранными при перегрузках в 3400G в течение 6,5 мс (падение с любой высоты), полный охват огнем в течение 30 минут (пожар от воспламенения топлива при столкновении самолета с землей) и нахождении на глубине 6 км в течение месяца (при падении самолета в воду в любой точке Мирового океана, кроме впадин, вероятность попасть в которые статистически мала).

3. Кстати, что касается падения в воду: самописцы оснащаются ультразвуковыми маяками, включающимися при контакте с водой. Маяк излучает сигнал на частоте 37 500 Гц, и, запеленговав этот сигнал, самописец легко найти на дне, откуда его извлекают водолазы или дистанционно управляемые роботы для подводных работ. На земле самописец найти также несложно: обнаружив обломки самолета и зная места размещения самописцев, достаточно, по сути, просто оглядеться вокруг.

4. На корпусе обязательно имеется надпись «Flight Recorder. Do not open» на английском языке. Часто имеется такая же надпись на французском; могут иметься надписи на других языках.

Где располагаются ящики?

6. В самолете «черные ящики» располагаются, как правило, в хвостовой части фюзеляжа, которая статистически меньше и реже всего повреждается при авариях, так как удар принимает на себя обычно передняя часть. Самописцев на борту несколько — так уж заведено в авиации, что все системы резервируются: вероятность того, что ни один из них не удастся обнаружить, а на обнаруженных будут испорчены данные — минимальна.

7. При этом самописцы различаются еще и по записываемым в них данным.

Аварийные самописцы, которые и ищут после катастроф, бывают параметрическими (FDR) и речевыми (CVR).

Речевой самописец сохраняет помимо переговоров экипажей и диспетчеров также окружающие звуки (всего 4 канала, продолжительность записи — последние 2 часа), а параметрические записывают информацию с различных датчиков — начиная от координат, курса, скоростей и тангажа и заканчивая оборотами каждого из двигателей. Каждый из параметров записывается несколько раз в секунду, а при быстром изменении частота записи возрастает. Запись ведется циклично, как в автомобильных видеорегистраторах: новые данные затирают наиболее старые. При этом длительность цикла составляет 17—25 часов, то есть ее гарантированно хватит на любой полет.

Речевые и параметрические самописцы могут быть объединены в один, однако в любом случае записи имеют точную привязку ко времени. Между тем параметрические самописцы фиксируют далеко не все параметры полета (хотя сейчас их как минимум 88, а совсем недавно, до 2002 года, было только 29), а только те из них, которые могут пригодиться при расследовании катастроф. Полные же «логи» (2 000 параметров) происходящего на борту фиксируют эксплуатационные самописцы: их данные используются для анализа действий пилотов, ремонта и обслуживания самолета и т. п. — они не имеют защиты, и после катастрофы данные с них уже не получить.

Как расшифровать черный ящик?

Необходимость расшифровки данных с черных ящиков — это такой же миф, как то, что ящики черные.

8. Дело в том, что данные никак не шифруются, и слово «расшифровка» здесь используется в том же значении, что у журналистов расшифровка записи интервью. Журналист слушает диктофон и пишет текст, а комиссия экспертов считывает данные с носителя, обрабатывает их и записывает в удобном для анализа и восприятия виде. То есть никакого шифрования нет: данные можно прочитать в любом аэропорту, защиты данных от чужих глаз не предусмотрено. А поскольку черные ящики предназначены для анализа причин авиакатастроф с целью снижения числа катастроф в дальнейшем, то какой-то специальной защиты от модификации данных нет. В конце концов, если истинные причины катастрофы требуется замолчать или исказить по политическим или еще каким-то причинам, то всегда можно заявить о сильных повреждениях самописцев и невозможности считать все данные.

Правда, при повреждениях (а они не так уж редки — примерно треть всех катастроф) все равно данные можно восстановить — и фрагменты ленты склеиваются, а также обрабатываются специальным составом, и уцелевшим микросхемам подпаивают контакты, чтобы подключить их к считывателю: процесс сложный, он проходит в специальных лабораториях и может затянуться.

Почему «черный ящик»?

9. Почему бортовые самописцы называют «черными ящиками»? Версий несколько. Например, название могло пойти со времен Второй мировой войны, когда на военные самолеты начали устанавливать первые электронные модули: они действительно выглядели как ящики черного цвета. Или, например, первые самописцы еще до войны использовали для записи фотопленку, поэтому не должны были пропускать свет. Нельзя, впрочем, исключать и влияние «Что? Где? Когда?»: черным ящиком в обиходе называется прибор, принцип работы которого (что в черном ящике) не имеет значения, важен лишь получаемый результат. Самописцы на гражданские самолеты стали массово устанавливать с начала 1960-х годов.

Что дальше?

10. Бортовым самописцам есть куда развиваться. По прогнозам, самая очевидная и ближайшая перспектива — это запись видео с разных точек обзора внутри и снаружи самолета. Некоторые эксперты заявляют, что это поможет, помимо прочих преимуществ, решить проблему перехода от стрелочных приборов в кабине пилота к дисплеям: мол, старые приборы при аварии «застывают» на последних показаниях, а дисплеи — нет. Однако не стоит забывать, что стрелочные приборы используются и сейчас в дополнение к дисплеям на случай отказа последних.

11. Также рассматриваются перспективы установки отстреливаемых плавучих самописцев: специальные датчики будут фиксировать столкновение самолета с препятствием, и самописец в этот момент будет «катапультироваться» чуть ли не с парашютом — принцип примерно такой же, как у подушек безопасности в автомобиле. Кроме того, в будущем самолеты смогут в режиме реального времени транслировать все записываемые черными ящиками данные на удаленные сервера — тогда и искать и декодировать самописцы не понадобится.

«Черный ящик», он же бортовой накопитель, - лишь одна из составляющих системы аварийной регистрации параметров . Она представляет собой разветвленную систему сбора, обработки и регистрации многих полетных данных.

Первый бортовой был создан еще в 1939 году двумя французами Ф. Уссено и П. Бодуэном, но он был лишь прототипом тех, что используются . В 1953 году австралиец Д. Уорен предложил новый вариант подобного устройства. После участия в расследовании Уорен понял, что прибор, записывающий переговоры экипажа, мог бы значительно облегчить его задачу поиска причины крушения.

Бортовой самописец Уорена использовал магнитную ленту, был обернут асбентом и прятался в стальном корпусе. В 1956 году представил свое творение на суд общественности, и уже в 1960 все пассажирские самолеты Австралии были оборудованы ими. Вслед за этой страной подобное решение приняли и другие.

Сегодня « ящик» - обязательная часть системы контроля . Он накапливает различные сведения: обороты двигателей, давление топлива, температура за , скорость, высоту полета, курс и другие. Действия экипажа также фиксируются (уборка и выпуск шасси, степень отклонения органов управления и прочие данные).

Каждый современный авиалайнер оборудован двумя бортовыми самописцами. Один из них записывает переговоры экипажа (речевой), другой - фиксирует параметры полета (). В отличие от своего прародителя, современный самописец записывает информацию на оптический или флеш-носитель.

Для формирования прочных «черных ящиков» было предпринято немало мер. Сегодняшние самописцы способны выдержать перегрузку в три с половиной тысячи G, сохранение данных гарантируется в течение получаса охвата ящика огнем, в течение месяца при погружении в воду на глубину до шести тысяч метров и в течение пяти минут при статических перегрузках более двух тонн. Несмотря на второе имя «черный ящик», бортовые самописцы окрашены в оранжевый или красный цвет для облегчения их поиска.

Главная задача бортового накопителя - сохранение информации о полете, особенно она актуальна при авиакатастрофах. Обнаружив «черный ящик», работники считывают данные, и анализируют. После этого можно понять, не совершил ли экипаж запрещенных действий или ошибок, или не произошла ли техническая поломка, послужившая поводом к крушению.

Но бортовые самописцы помогают работникам авиаиндустрии не только в расследовании катастроф. После каждого полета наземный персонал изучает данные, считанные с него, что позволяет следить за техническим состоянием самолетов, проводить необходимые работы. Другими словами, «черный ящик» помогает в работе над повышением надежности авиаперелетов и их безопасностью.

С экранов телевизоров, когда происходит очередная авиакатастрофа, мы часто слышим о поисках черного ящика. Вы никогда не задумывались, а почему он так называется? Парадокс состоит в том, что это совсем и не ящик, и вовсе он не черный… На самом деле этот прибор называется бортовым самописцем.

Как выглядит бортовой самописец?

Давайте разберемся, каким внешним видом он обладает. как правило, имеет ярко-оранжевую или красную расцветку. На ящик он тоже совершенно не похож. Так как обычно имеет круглую или овальную форму. "Почему?" - спросите вы. Объяснение простое. При падении самолета тела округлой формы будут лучше противостоять внешним воздействиям. Кстати, яркая расцветка облегчает его поиски после авиакатастрофы.

На языке профессиональных авиаторов черный ящик называется системой аварийной регистрации параметров полета. А сокращенно - просто САРПП.

Устройство бортового самописца

Сам самописец - прибор нехитрый. В нем собрано множество датчиков, накопителей, блоков обработки сигналов. Микросхемы и контроллеры не очень отличаются от тех, что есть в наших ноутбуках. А вот так называемая флеш-память применяется в самописцах недавно. Множество самолетов, совершающих полеты в настоящее время, оборудованы еще старыми моделями. В них запись происходит на магнитную ленту, как в старых магнитофонах, или же на проволоку. Конечно, проволока намного прочнее, чем лента, а значит, и более надежна.

Чтобы лучше защитить все эти детали, их помещают в абсолютно герметичный корпус. Изготавливается он из титана или же высокопрочной стали. Внутри находится серьезный слой термоизоляции. Есть специальные стандарты, которым должны соответствовать бортовые самописцы, ведь данные будут сохраняться в условиях больших перегрузок, в огне и в воде. Неизвестно, где прибор может оказаться после авиакатастрофы, а потому должен выдерживать абсолютно все испытания.

Как ищут самописцы?

Действительно, а как найти бортовой самописец в воде? Ведь это может быть и небольшое озеро, и море, и даже океан. Оказывается, что черные ящики оснащают специальными ультразвуковыми маячками, которые включаются в момент соприкосновения с водой. Маяк издает сигнал на частоте 37 500 Гц. Когда эти звуки пеленгуют, то обнаружить сам ящик уже не составляет никакого труда. Из воды его поднимают водолазы или специальные роботы, когда глубина оказывается очень большой.

Что касается поисков на земле, то это еще проще. Зная место крушения авиалайнера, самописцы ищут поблизости, осматривая территорию вокруг.

Экскурс в историю

Как вы думаете, а кто изобрел первый самописец? Считается, что подобное устройство придумал Дэвид Уоррен, австралийский ученый. В 1953 году разбился первый пассажирский реактивный самолет «Комета-1». В этой авиакатастрофе никто не уцелел, и свидетелей трагедии не было, значит, и о причинах крушения говорить не приходилось. Дэвид работал в команде, которая проводила расследование падения. Ему пришла в голову идея о том, что им бы очень могли помочь записи переговоров пилотов, а также показания приборов в момент падения. Тогда можно было бы установить причины крушения лайнера.

В 1957 году Дэвид, вместе со своими коллегами, в Мельбурне, в лаборатории аэронавтики, создал Прибор записывал всю необходимую информацию и разговоры пилотов четыре часа подряд. Уже через год ученый отправился в Англию для дальнейшего усовершенствования своего детища. Новое изобретение поместили в ударостойкую и огнеупорную коробку. Его стали активно продавать во многие страны мира.

В 1960 году в Австралии произошла авиакатастрофа в штате Квинсленд. После нее правительство страны предписало всем авиакомпаниям установить на бортах самописцы. По сути, Австралия стала первой страной в мире, которая издала такой закон.

В настоящее время бортовой самописец - обязательное устройство на любом самолете. Оно помогает установить причины катастроф и предотвратить новые возможные трагедии.

А само название "черный ящик" прибор получил потому, что самые первые его экземпляры запрещали обслуживать техническим работникам. Внутреннее его устройство и принцип работы были строго засекречены. А делалось это авиакомпаниями для обеспечения максимальной объективности расследования авиакатастроф. Такова история первых самописцев.

Современные самописцы

Современные бортовые самописцы уже более усовершенствованы и сильно отличаются от своих прародителей. Внутри их находятся защищенные бортовые накопители (ЗБН). Как правило, сейчас на авиалайнерах ставят два таких ЗБН, один из которых записывает летные параметры, а второй - все переговоры экипажа. Но бывают и другие варианты. На некоторых авиалайнерах данные могут записываться и на два, и на три ЗБН. Это делается для перестраховки. В том случае, если одни разрушится, то обязательно уцелеет другой.

Для того чтобы защитить данные при катастрофе, полые части черного ящика заполняют специальным порошком, который выдерживает температуру горения авиакеросина. Благодаря ему температура внутри самописца не поднимается более ста шестидесяти градусов. Это позволяет сохранить всю информацию, находящуюся внутри. Что касается военных самолетов, то они ничем не отличаются от гражданских. Правда, в них еще ведется запись параметров относительно работы с оружием.

Где находятся бортовые самописцы в самолете?

Черные ящики находятся в самолетах обычно в хвостовой части фюзеляжа. По статистике, именно эта область менее всего подвергается повреждениям при авариях, ведь основной удар обычно приходится на носовую часть. Как мы уже говорили, самописцев на борту авиалайнеров несколько. Так уж повелось в авиации, что все системы резервируются. Так больше вероятность того, что хоть один из черных ящиков уцелеет, и информация с бортовых самописцев будет расшифрована.

Виды бортовых самописцев

Кстати, это оборудование отличается еще и по способу записи информации, что позволяет получить более точные результаты. Бортовых самописцев, точнее, их видов, два: речевой и параметрический. В чем их особенности и различия?

Запись бортового самописца первого вида (речевого) сохраняет не только разговоры членов экипажа и диспетчеров, но и все окружающие звуки в течение последних двух часов. Что касается параметрических, то они пишут данные с разных датчиков. Все параметры фиксируются по несколько раз в секунду, при быстрых изменениях частота регистрации информации увеличивается, а время варьируется от семнадцати до двадцати пяти часов. А значит, запись бортового самописца охватит длительность любого полета.

Параметрические и речевые приборы могут объединяться в один, но в любом случае все записи делаются по времени. Параметрические устройства фиксируют не все данные полета, а только те, что могут быть полезны при расследовании аварии.

Полную информацию обо всем происходящем на борту самолета пишут эксплуатационные приборы. Именно их данные используют для анализа поведения пилотов, ремонта лайнера и обслуживания. Они ничем не защищены, а потому расшифровка бортовых самописцев этого вида невозможна.

Какие данные фиксируются бортовыми самописцами

Черные ящики фиксируют множество параметров, среди которых можно выделить:

• технические: давление гидросистем, обороты двигателей, давление топлива, температура и т. д.;
• действия членов экипажа: выдвижение и уборка взлетно-посадочных механизмов, отклонение органов управления;
• данные навигации: высота полета, скорость, прохождение маяков и т. д.

Как интерпретировать данные черного ящика?

В средствах массовых информации всегда сообщают о том, что данные черного ящика лайнера будут расшифровывать. А так ли это на самом деле? Расшифровка бортовых самописцев - это такой же миф, как и то, что ящики - черного цвета.

Хотим заметить, что информация не подвергается никакой шифровке. Это слово здесь даже неуместно. Журналисты, например, слушая диктофон, пишут текст. А комиссия, состоящая из экспертов, считывает информацию с носителя, который имеет бортовой самописец самолета, перерабатывает ее и пишет отчет в удобном для проведения анализа виде. В этом процессе нет никакого дешифрования. Более того, снять данные не представляет никакой сложности. О том, что говорят бортовые самописцы, можно узнать в любом аэропорту. Защита информации от посторонних не предусмотрена. Наверное, в этом нет необходимости.

Вообще бортовой самописец самолета предназначен прежде всего для установления причин авиакатастрофы, чтобы предупредить в дальнейшем подобные ситуации. А потому специализированная защита не нужна. Если уж по каким-то причинам хотят скрыть или умолчать истинные факты (возможно, по политическим мотивам), то всегда можно сослаться на большие повреждения и невозможность прочесть данные бортовых самописцев.

Всегда ли можно получить информацию?

Кстати, статистика говорит о том, что повреждения приборов возникают довольно часто. Это примерно каждая третья авария. Однако информацию все равно можно восстановить.

Отдельные фрагменты ленты склеивают, потом наносят специальный состав, а к уцелевшим частям микросхем припаивают новые контакты, чтобы подсоединить их к считывателю. Конечно, процесс непростой, делается это все в специальных лабораториях и занимает иногда достаточно много времени, но все-таки нет ничего невозможного.

Перспективы развития самописцев

В современном мире к самописцам предъявляются все более новые и жесткие требования. А значит, им есть куда развиваться. Ближайшая перспектива - производить видеозапись из разных точек снаружи авиалайнера и внутри него. Эксперты утверждают, что это может помочь перейти на новый уровень аппаратуры, чтобы приборы в кабине пилота были не стрелочными, а в виде дисплея. Поскольку старые ящики имеют свойство, так сказать, застывать во время аварии на последних показаниях, то имеет смысл заменить их экранами, которые так себя вести не будут. Однако в настоящее время, наряду с мониторами, все равно пользуются и стрелочными приборами, на случай их отказа.

Вообще сложно представить, что еще совсем недавно все самолеты строились и совершали перелеты без черных ящиков. В Великую Отечественную войну появились только первые летательные аппараты, на которых происходила регистрация нескольких параметров. Активное распространение самописцев стартовало только в начале шестидесятых годов (и в нашей, и зарубежной авиации). В СССР этим вопросом стали серьезно заниматься с 1970 года. Дело в том, что на тот момент уже запрещалось совершать международные рейсы без наличия черных ящиков.

Вместо послесловия

В нашей статье мы постарались рассказать о таинственном «черном ящике». В современном мире бортовой самописец является неотъемлемой частью авиации. Уже сложно представить, что можно как-то обойтись без него. Дело в том, что он нужен не только для расследования трагедий, но и прежде всего для того, чтобы из каждой авиакатастрофы был вынесен урок, и в дальнейшем предпринимались все необходимые меры, направленные на предупреждение возможных крушений. Кстати, материалы расследований часто используют в тренажерных центрах, так сказать, в качестве моделирования реальных ситуаций для пилотов, ведь чем больше опыта поведения в чрезвычайных обстоятельствах у экипажа, тем больше шансов на то, что им это поможет в реальном полете. Безусловно, далеко не все зависит от людей, сбои техники им не подвластны, но лишний опыт, как говорится, никогда не помешает.

Многие люди не в курсе, как выглядит черный ящик самолета. Правильное его название - бортовой самописец , изготавливают устройство шарообразной или цилиндрической формы и окрашивают в яркий цвет, красный или оранжевый. Округлая форма самописца изготавливается для его лучшего противодействия внешней силе, а яркий цвет поможет быстрее разыскать ящик. В этой статье рассказано, что такое черный ящик в самолете и все, что интересно знать про это устройство.

Чёрный ящик самолёта АН-24

По мере развития гражданской авиации участились случаи воздушных катастроф. Появилась необходимость зафиксировать параметры работы техники, с тем, чтобы узнать о причинах и подробностях возникновения аварийных ситуаций. Эта информация очень ценна для предотвращения повторения катастроф, исправления причин поломок авиатехники и гибели людей.

Первый «черный ящик» , фиксирующий параметры полета, появился в 1939 году . Он был сконструирован французскими разработчиками Юссено и Бодуэном и представлял собой светолучевой осциллограф, фиксирующий при полете отражения светового луча на фотопленку. При изменении параметров полета, высоты или скорости самолета, отклонялось определенное зеркальце, которое отбрасывало луч света на пленку. Для того чтобы защитить ее от засветки корпус прибора был выкрашен в черный цвет, так появилось название «черный ящик».

Позже, по мере расследования катастроф, появилось понимание того, что наличие записей экипажа в момент аварии помогли бы в этом. В 1953 году Дэвидом Уорреном, австралийским ученым был предложен прибор, который совмещал параметрический самописец и голосовой. Дэвид для записи использовал магнитную ленту, сам механизм он упаковал в асбестовую обертку, а затем - в стальной корпус. Отсюда появилась другая версия, почему самописец получил такое название.

Название черный ящик возникло потому, что первые устройства имели вид закрытой коробки, содержимое которой нельзя было посмотреть после установки на самолёт. Однако со временем их стали красить в яркие цвета: красный или оранжевый, чтобы легко обнаружить.

Первые ящики содержали самописцы с бумажной лентой и часовым механизмом с подачей бумаги, на которой пером с чернилами записывались показания приборов самолёта. Потом их заменили на фотоосциллографы с записью на фотобумаге, затем на магнитофоны с записью на стальную проволоку, а дальше научились писать на магнитную ленту. И, наконец, в наше время запись показаний идёт на микросхемы, так называемую флеш-память.

В старых моделях самописцев используется магнитная запись на ленту,

Как устроен самописец

Теперь рассмотрим устройство черного ящика самолета. Поскольку во время катастроф чёрный ящик испытывает очень большие механические нагрузки, сравнимые с нагрузками на артиллерийский снаряд и равными силе ударного фронта от взрыва атомной бомбы, корпус устройства и его содержимое должно их выдерживать.

Первые стандарты в этой области имели требования по силе механического ускорения (удара) до 1000 g (где g – ускорение земного притяжения), а сейчас требования к прочности прибора повысились до 3000 g и более. Для уменьшения силы удара корпус регистратора имеет вид шара или цилиндра с торцами в виде полусфер. Защитный корпус изготавливается из высокопрочной стали или из титана . Это ответ на вопрос из чего сделан черный ящик в самолете.

Требования современного стандарта включают следующие внешние воздействия. Кроме огромной силы удара, прибор должен выдерживать получасовой пожар и глубину затопления в море до 6 км в течение месяца. Попадание на более глубокие места в Мировом океане маловероятно.

Внутри черный ящик самолета устроен так: электронные платы прибора установлены на дополнительных амортизаторах. Плата собственно регистратора – это практически то же самое, что SSD-накопитель, как в ноутбуке или во внешнем жёстком диске.

В некоторых, уже устаревших устройствах, по- прежнему установлен магнитофон. Но поскольку они до сих пор соответствуют требованиям стандарта, их продолжают использовать в самолётах.

Кроме регистрации показаний параметров, приборы оснащаются ультразвуковыми маяками, которые облегчают поиск регистраторов под водой. Для поиска в горах имеются световые и радиомаяки . Все они имеют стандартные частоты для отличия от других источников. Все маяки должны проработать достаточно долго, для этого нужны аккумуляторы. Но они становятся необходимы только после аварии, а летать могут много лет. Чтобы за это время не произошёл саморазряд аккумуляторов, они находятся в нерабочем положении и приводятся в рабочее состояние после удара.

По стандарту, на корпусе всегда имеется надпись, возможно, на нескольких языках, Flight Recorder. Do not open» на английском языке – «Самолётный регистратор. Не открывать»

Между катушек можно увидеть тончайшую проволочку — именно на нее пишут речь пилотов «черные ящики» старого образца.

Какие параметры считываются

С тех пор как был создан первый бортовой регистратор, он постоянно усовершенствовался. Первые самописцы могли регистрировать только пять параметров:

• скорость;
• высоту;
• направление;
• ускорение;
• время.

Современные бортовые самописцы, которые устанавливаются на самолетах, могут регистрировать 256 параметров, назовем некоторые:

• давление воздуха;
• расход горючего (мгновенный);
• обороты двигателя;
• ход штурвала;
• истинная и барометрическая высота;
• скорость;
• остаток топлива.

Все эти параметры значительно помогают раскрыть причины аварии самолета.

Устройство черного ящика

Где находится самописец?

Для надёжности, чтобы сохранился хоть один прибор, их устанавливают несколько в разных местах самолёта, в основном в хвосте. Раньше устанавливали один самописец в кабине самолета, а второй - в хвосте. Теперь монтируют оба самописца в хвостовой части летательного аппарата. Дело в том, что по статистике, хвост самолёта меньше страдает даже при развале фюзеляжа на несколько обломков. Как правило, самый сильный удар приходится на нос самолёта.

Как расшифровывается черный ящик?

Наверное, многие думают, что запись в черном ящике закодирована каким-то неизвестным никому, кроме его разработчиков, шифром. Оказывается, что нет никакого шифра и защиты данных от модификации . Записи сделаны в удобном для восприятия и дальнейшего анализа виде. Ведь главным назначением самописца является помощь в расследовании авиакатастроф.

При сильных повреждениях черного ящика, его остатки можно «реставрировать». Например, остатки лент склеиваются и обрабатываются специальной смесью. Микросхемы и карты памяти также восстанавливаются специалистами, чтобы они были готовы к считыванию информации. Такая работа очень трудоемкая, требует много времени и проводится высококвалифицированными специалистами.

Микросхемы и карты памяти восстанавливаются специалистами

Существует два вида приборов:

• параметрические (FDR);
• речевые (CVR).

Первый вид регистрирует основные показатели полёта и состояния систем: высота, скорость, направление, показатели масляной и топливной систем, обороты двигателей, положение шасси и закрылков, координаты и т.д. Второй тип записывает переговоры пилотов и других членов экипажа, звуки в салоне с пассажирами, в грузовом отсеке, и нескольких других местах с источниками шума. Выпускаются регистраторы с совмещённой регистрацией.

Все регистраторы работают по кольцу, то есть аппарат пишет 2 часа звук, затем снова начинает сначала, вытирая самые старые записи. Параметры записываются несколько раз в секунду, при резком их изменении современные регистраторы увеличивают частоту записи.

По последним стандартам необходимо записывать 88 параметров. Всего же в самолёте возможна запись более 2000 параметров, это необходимо для обслуживания, но не записывается в аварийные регистраторы. Длительность записи чуть более суток, чего вполне достаточно для гражданской авиации. Каждый параметр имеет чёткую временную метку для правильной расшифровки обстановки на борту. Но шифрования для защиты от перехвата нет.

Направления развития самописцев

Бортовые самописцы всегда будут развиваться и усовершенствоваться по мере технического прогресса. Разработчики видят ближайшую их перспективу в том, что будет проводиться запись как внутри, так и снаружи лайнера, использоваться различные точки обзора. Рассматривается возможность замены всех стрелочных приборов на устройства с современными дисплеями, ведь стрелки во время аварии застывают навсегда. Сейчас стрелочные приборы используются совместно с устройствами, имеющими экран.