Що таке чорні ящики літака - пристрій, опис та цікаві факти

При черговій авіакатастрофі в повідомленнях відразу починають говорити про пошуки "чорного ящика" літака. Що це таке і навіщо він потрібен? Чорні ящики - або бортові самописці – це записуючі пристрої в захисній оболонці, яка виготовлена з надміцного матеріалу. Зовні корпус може бути параллелепипедом, циліндром або кулею. Пофарбований він в яскраво-оранжевий або червоний колір, що допомагає його виявити.

Історія чорних ящиків

Датою створення першого бортового самописця – «ябедника» (так його називають в льотних колах), вважається 1939 рік. Ця подія відбулася у Франції. Самописець був багатоканальним осцилографом, корпус якого був схожий на ящик і мала чорний колір, звідки і походить назва «чорний ящик». Його функцією було записувати швидкість, висоту та інші основні параметри польоту. Серійний випуск бортових самописців почався в 1947 році. Дещо пізніше, в 1950-х роках, стали записувати із застосуванням магнітної плівки та голосові переговори пілотів. Пізніше мовний реєстратор відокремили від параметричного і помістили в кабіну пілотів. А інший поставили у хвіст літака. Так як кабіна схильна до більшого руйнування, ніж хвостова частина літака, згодом і мовний реєстратор перенесли в хвіст. Для захисту реєстраторів використовували азбест. Оснащувати в обов'язковому порядок чорними ящиками літаки, що використовуються для пасажирських перевезень, стали в Австралії в 1960 році. Через деякий час і інші країни пішли цьому прикладу. Тепер бортовий самописець є обов'язковим пристроєм на борту літака. З його допомогою встановлюють причину катастрофи, з'ясовують всі обставини трагедії. Це в подальшому сприяє запобіганню нових нещасних випадків.

Пристрій бортового самописця

Чорні ящики з їх записами надають неоціненну допомогу при розслідуванні причин, що призвели за собою катастрофи літаків. Міжнародними нормами передбачено на кожному літаку мати два самописця. Як влаштований чорний ящик літака? Для збереження інформації у нього повинна бути міцна конструкція. Для її виготовлення використовують титан або високоміцну сталь. Усередині корпусу знаходиться шар термоізоляції, захищає мікросхеми від високих температур, які виникають при пожежі або вибуху. Як влаштований чорний ящик літака (схема нижче показує), розібратися нескладно. В сучасних самописцях інформація знаходиться у флеш-пам'яті. Крім цього, у ящику є друковані схеми, які призначені для обробки і стиснення інформації, що надходить. Конструкцію чорних ящиків постійно вдосконалюють. Кожен самописець періодично проходить сертифікацію.

Сучасні самописці

Вони пройшли тривалий шлях удосконалення і вельми відрізняються від своїх предків. Що таке чорний ящик в літаку? Він служить для збору різних відомостей. Чорні ящики фіксують такі дані:


технічні – обороти двигуна, тиск палива та гідросистем, температура; дані навігації – швидкість, висота, крен, відхилення рулів; дії екіпажу – випуск і прибирання шасі, всі дії по керуванню літаком. На всіх сучасних лайнерах знаходяться два самописця. Один служить для запису переговорів, які веде екіпаж, і називається мовленнєвим, інший записує всі параметри польоту і називається параметричним. Вся інформація записується на оптичні, їй є фотоплівка, або магнітні (магнітна стрічка і металевий дріт) носії. Останнім часом все частіше стали застосовувати флеш-пам'ять. З переходом до неї система запису стала надійніше, так як зникли рухомі частини. Для збільшення міцності пристрій чорного ящика " літака піддавалося багаторазовим доопрацюванням і випробувань. Самописці зберігають дані: до 3500 G діючої перевантаження; 05 години при знаходженні у вогні; місяць у воді на глибині до 6 км; 5 хв при статичних перевантаженнях більше 2 т. Чорні ящики в літаку розташовуються в хвостовій частині фюзеляжу. За статистичними даними, саме вона менше всього пошкоджується при аваріях. Найчастіше удар відчуває носова частина літака.

Як виглядає чорний ящик в літаку?

Зовнішній вид самописця можна описати так: найчастіше він має округлу форму. Це роблять для того, щоб при падінні літака було як можна менше пошкоджень, так як тіла такої форми менш схильні до дій сили. Чорний ящик завжди забарвлений в яскравий колір, це дає можливість швидше помітити його в місцях пошуку після катастрофи літака. Крім цього, самописці оснащують спеціальними маячками, які починають працювати при зіткненні з водою. При падінні літака у воду підводний акустичний маячок видає сигнал протягом 30 діб з глибини до шести кілометрів.

Види бортових самописців

Як вже згадувалося вище, на борту літака знаходяться два самописця: мовний і параметричний. Мовні записують не тільки всі розмови членів екіпажу та їх переговори з диспетчерами, але і звуки, які присутні в кабіні літака і зберігають їх протягом двох останніх годин. Параметричні приймають дані з різних датчиків. На них присутня інформація починаючи з координат курсу і закінчуючи оборотами двигунів. Показники кожного параметра записуються раз в секунду, а якщо вони починають змінюватися швидко зростає частота реєстрації. Запис проводиться циклами, подібно автомобільних відеореєстраторів: старі дані затираються новими. Тривалість циклу досить велика і становить до 25 годин, її достатньо на будь-який політ.

Обидва види чорних скриньок " літака можуть бути об'єднані в один прилад. Параметричні пристрою записують тільки ті дані, які можуть знадобитися при дізнанні сталася аварії. Всі записи на носіях інформації надійно захищені. Вони витримують температуру від -60 до +55 градусів. Головну захист забезпечує наповнювач, який знаходиться всередині корпусу.

Експлуатаційний реєстратор

Все, що відбувається на борту, записують експлуатаційні прилади, які не мають захисту. Персонал на землі зчитує інформацію після кожного польоту для здійснення контролю. Дані розшифровуються і піддаються аналізу – чи правильно діяв екіпаж під час польоту. Крім цього, отримані дані допомагають встановити вироблення ресурсу літака і вчасно проводити ремонтні роботи. Це призводить до підвищення надійності обладнання та безпеки польотів.

Як розшифрувати чорний ящик

Дані, які знаходяться в чорному ящику розбитих літаків, не зашифровані. Для їх взяття збирається комісія експертів, які просто зчитують з носія наявну на ньому інформацію і в зручному для прочитання і аналізу вигляді записують у звіт. Процедура зняття даних не представляє ніяких складнощів. Це можна зробити в будь-якому аеропорту. Ніякого захисту інформації від сторонніх немає. За статистикою, досить часто відбуваються пошкодження самописців. Інформацію нерідко можна вважати, склеївши окремі фрагменти стрічки і відновивши уцілілі частини мікросхем. Цей процес вимагає особливих лабораторних умов і займає досить багато часу. Основна мета самописців на борту літака полягає в отриманні даних для встановлення причин катастрофи і попередження повторення подібних ситуацій. Інформацію чорних ящиків аналізують диспетчера, пілоти, штурмани і технічні експерти.

Перспективи розвитку самописців

З кожним роком до чорних скриньок пред'являються більш жорсткі вимоги. Одна з найближчих перспектив полягає в запису на видеоноситель зовнішньої поверхні літака і внутрішньої його частини. Вчені сподіваються, що це нововведення призведе до повної заміни приладів у кабіні пілотів на дисплеї, які будуть давати більш достовірну інформацію при виникненні аварії. Хоча по стрілочних приладів можна визначити, що він зафіксував в останній момент перед аварією.

У деяких випадках чорні ящики після катастрофи не вдається виявити. Переважно це буває, коли літак падає у воду на більшу глибину. Тому в перспективі передбачається встановити самописці, які під час аварії могли б катапультуватися і залишатися на плаву. А ще опрацьовується можливість всі дані з чорного ящика переписувати на сервери, що знаходяться на землі. В цьому разі відпаде потреба пошуку самописця. Неушкоджений прилад припиняє роботу, коли немає харчування, а це може статися під час вибуху. При наявності електропостачання чорний ящик записує дані в будь-яких умовах. Тому в подальшому планується для самописців зробити автономне живлення, щоб зберегти якомога більше інформації.

Це цікаво

Для запису даних у перших чорних ящиках використовували стрічку із сталі, яка була поміщена в міцний корпус. Запис велася при використанні чавунного вістря. Обсяг інформації був обмежений, так як фольга псувалася і використовувалася лише один раз. Магнітні стрічки стали застосовувати з 1965 року. Спочатку на них записували тільки звук, а потім стали використовувати і для запису даних. Мікросхеми стали носієм інформації тільки в дев'яності роки. За 40 років було встановлено чорних ящиків без малого на 100000 літаках, вартість кожного становить 10-20 тис. доларів. Тривалість служби самописців збільшилася після введення на них сертифікації.

Висновок

Завдяки технічному прогресу чорні ящики стали значно легше і компактніше, більш надійними в експлуатації. Самописець не боїться високих температур і може тривалий час перебувати в морській воді, піддаватися різним екстремальним впливам, зберігаючи без пошкодження інформацію. Дані, взяті з "чорного ящика" літака, допомагають змоделювати ситуацію, яка передувала аварії і допомогти знайти причину катастрофи. Матеріали після розслідувань застосовують для роботи в тренажерних залах, моделюючи реальні ситуації для навчання пілотів.