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马航MH370黑匣子电池寿命能再撑十多天?


来源:中国科技网

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马来西亚政府24日晚宣布马航MH370落入南印度洋之后,找到黑匣子成为解开航班失踪之谜的关键工作。从当前情形看,无论是天气还是搜寻区域的地理、水文条件,搜寻黑匣子都不会是件简单工作,而黑匣子通常能够发射信号30天,从8日失联至今已经18天,黑匣子能再撑十多天留给搜寻人员的时间并不多。

马来西亚政府24日晚宣布马航MH370落入南印度洋之后,找到黑匣子成为解开航班失踪之谜的关键工作。从当前情形看,无论是天气还是搜寻区域的地理、水文条件,搜寻黑匣子都不会是件简单工作,而黑匣子通常能够发射信号30天,从8日失联至今已经18天,黑匣子能再撑十多天留给搜寻人员的时间并不多。

马航MH370航班失联,震惊世界。在飞机失联之后,面对纷杂而至的信息,人们显得莫衷一是。笔者根据自己多年从事飞机安全技术研发工作的经验,对马航航班失联事件就已有信息从技术角度进行了梳理和分析。

时间有限 黑匣子能再撑十多天

黑匣子通常是两种,一种是飞行数据记录仪,记录各种飞行数据,比如飞行时间、速度、高度等;另一种是语言记录仪,记录驾驶舱和座舱的飞行员、飞行员之间及座舱内乘客的讲话语音。

根据法律,在飞机损毁后,黑匣子电池必须可以保证发出信号至少30天。但一些专家说,30天后,黑匣子还能再发出噪音15天或更长,这取决于黑匣子的电池电力。

一些专家说,没有拿到黑匣子的情况下,调查人员几乎不可能确定飞机发生事故的确切原因。

按专家说法,在海洋搜寻黑匣子时,一般需要先找到飞机残骸,而后划定坠落区域,继而找到黑匣子。如果不能确定是否坠机或坠落位置,寻找黑匣子可能是徒劳。

大海捞针

中国和澳大利亚军机24日在搜寻行动中分别发现疑似飞机残骸的漂浮物体,如果确认属于MH370,将对寻找黑匣子有帮助。

确认MH370残骸碎片后,专家应根据海洋水流、天气估算飞机实际坠落位置,以便搜寻者寻找更可能靠近那里的黑匣子。

美国国防部24日确认,美军人员已经启程向澳大利亚运送可用于探测黑匣子的拖曳声波定位仪和“金枪鱼”水下自动航行器。

美军官员说,拖曳声波定位仪将由一艘商船缓慢拖行,其高度敏感听力可以听到大约2万英尺(6100米)深处由黑匣子发出的声脉冲信号。装有侧扫声呐系统和多音束探测系统的“金枪鱼”航行器可以用于水下近距离观察物体,它可在水下1.47万英尺(4500米)运行。

如没锁定

在黑匣子电池耗尽前,如果没有锁定强信号,搜寻者则要使用通过装置发出的侧扫声呐,探测海底、分析回波,绘制海底图形。

通过这些图形,专家需要查找海底出现的任何反常或这一区域不常有的形态。

声呐探测装置可以由一艘船或微型无人潜艇拖行,扫描搜索区域,绘制海底图形、搜寻残骸。

这是搜寻人员寻找法航447航班残骸的方法。水下搜寻工具扫描多山海底,把数据传回海面的船只,供船上专家分析。最终,声呐探测到可能的残骸证据。另一台装备高分辨率视频摄像头的水下航行器被派入海,使得科学家可以从视觉上探测那个区域。

以搜寻法航客机为例,在找到飞机和黑匣子前,先后实施4次漫长搜索、历时近两年、总计花费超过4000万美元。 庄北宁(新华社供本报特稿)

据相关报道,在飞机飞行过程中,通信寻址与报告系统被人为关闭。众所周知,视频监控技术在日常生活中应用已十分普遍,对以上违法行为,如果飞机驾驶舱安装有视频监控和记录系统,就可以在事后通过视频回收对此类行为进行确认和取证。

通常情况下,大型运输飞机按照适航规章的强制要求,都安装了飞行事故分析的抗坠毁“黑匣子”,包括记录飞行参数信息的飞行数据记录器,以及记录驾驶舱语音信息的驾驶舱音频记录器。为了便于日常监控飞行品质评估,航班还安装有非抗坠毁的快取记录器。2006年7月,FAA发布了关于驾驶舱视频记录的抗坠毁“黑匣子”适航标准,但由于一些飞机在早期设计时限于技术水平和安装成本原因,该技术标准一直未能强制实施。目前,除少量较先进的民机外,绝大部分正在运营的飞机都未安装具有视频信息记录功能的抗坠毁“黑匣子”。

马航客机发生失联的最后时刻和最终地点一直难以准确认定。曾在2009年6月,法航AF447发生失事后,国际民航组织就对飞机定位和参数实时转输等技术进行了深入探讨,提出了“关键参数紧急传输”的建议,笔者姑且称之为“动态黑匣子技术”。该技术主要是在飞机飞行过程中,通过卫星通信、移动通信等无线传输技术将飞行高度、巡航速度、发动机转速等部分关键参数实时传回地面的数据中心。但由于使用成本高,改装难度等因素,目前,只有少数国际航线和高原地区运行的飞机装有卫星通信系统,一般航线尚未普及。另一方面,基于移动通信的无线传输技术,也就是飞机降落后自动下载传输飞行数据的技术,已经在空客、波音部分机型的无线快取记录器(WQAR)中得以应用。国产的“新舟”系列飞机、C919正将实施该项技术。

笔者认为,如果在WQAR中同时集成卫星通信技术和移动通信技术,事情也许会发生一些变化。在飞机飞行过程中,利用卫星通信自动、实时、间断传输少量的关键飞行参数,比如,国际民航组织规定的黑匣子必须记录的88个参数;在飞机降落后,由于大部分机场都有移动通信设施,再利用移动通信自动、快速传输飞行数据到指定的数中心,这样,就可以随时获取飞机大致的飞行状态和到达位置。

需要强调的是,在发生飞行事故时,可能众多的电子设备已经失效,无线通信设备非常繁忙且不能受到干扰,而传统的抗坠毁黑匣子却具有独立的工作状态和幸存功能,它能够保证最后失事时刻的关键信息得到完整记录和幸存,从而为事后准确、全面地进行飞行事故分析提供客观依据。因此,实时无线传输技术暂时还难以替代抗坠毁黑匣子技术。

有消息称,本次搜救工作协调了二十几个国家共同行动,动用了大量的飞机、舰船、卫星对飞机去向进行定位,搜寻地点不断变化,但至今仍无明确结果。还有消息称,飞机残骸或已坠入深海、沙漠、原始森林,亦或许根本无法找到,如在深海即便找到也难以打捞。

一旦飞机失事后,搜救后首先会集中到人员的救助,以及对飞机黑匣子和机体残骸的打捞。按照国际民航组织的规定,对于跨水域运行及无人区上空飞行的载客航空器应至少装备一个应急定位发射机。该设备不具有黑匣子所特有的抗冲击、防火烧、耐腐蚀等防护能力,但它的传感器在检测到飞机存在失速、浸水或人工按钮触发等启动条件时,可以立即向空间卫星发射无线电求救信号。实际上,从上世纪开始,美国海军陆续在执行海上任务的军用飞机上安装了一种具有抗毁能力的抛放式记录器,这种新型黑匣子不但集成有ELI功能,而且可以探测到飞机发生的灾难性事件并能与飞机快速自动分离,也可以长时间漂在水面上持续发射求救信号,从而能够避免黑匣子沉入海底或被飞机残骸击毁等情况发生,提高了黑匣子的水上生存能力和寻回机会。

再有一种情况就是,对于飞机传统的抗坠毁黑匣子,其外部通常安装有一种可以进行水下定位的信标设备,这种信标浸水后可以自动激活并持续发出脉冲声呐信号,信标的电池可以工作30天以上,工作频率37.5kHz,可探测距离1800~3600米。法航事件后,国际民航组织讨论了在民用飞机安装抛放式记录器的可能性,以及讨论了如何修订水下定位信标性能规范等议题,目前相关的国际标准已完成更新和发布。根据新标准的要求,抛放式记录器必可发射406MHz无线电信号,至少24小时,以及发射121.5MHz无线电信号至少150小时。抗坠毁黑匣子的水下定位信标工作时间不少于90天;为方便飞机残骸寻找,应额外在飞机机身部位安装一些工作频率8.8kHz、工作时间不少于30天的低频水下定位信标。但遗憾的是,以上这些措施还未来得及实施,新的灾难又发生了。

通过上述分析不难看出,目前的各种谜团完全可以通过技术手段来破解,国产黑匣子在这方面的技术已经非常成熟完备。因此,笔者以为,为了加强航空飞行安全的日常监管,缩短失事飞机搜寻时间和事故分析时间,尽量减少人身和财产损失,避免类似事件再次重演,应尽快在现有运营飞机中强化实施一些安全可靠的技术防范措施。落实这些措施既需要民航安全管理部门的强力推动,也需要各个航空公司和工业部门的大力配合。

[责任编辑:杜苗]

标签:飞机 马航 法航

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