Черный ящик в самолете: что это такое, как выглядит и устроен

Большинство людей не знают, как выглядит бортовой самописец — так называемый «черный ящик» самолета. Он имеет шарообразную или цилиндрическую форму и красится в яркие цвета, обычно красный или оранжевый, чтобы его можно было быстрее найти. Округлая форма помогает ему противостоять внешним силам. В этой статье мы расскажем, что такое черный ящик в самолете и что интересно о нем нужно знать.

Чёрный ящик самолёта АН-24

История появления

С развитием гражданской авиации происходит все больше воздушных катастроф. Чтобы изучить причины и детали аварийных ситуаций, необходимо зафиксировать параметры работы техники. Эта информация важна для предотвращения повторения катастроф, исправления поломок и защиты жизней.

Первый прибор, регистрирующий данные полета, был создан в 1939 году. Французские разработчики Юссено и Бодуэн сконструировали светолучевой осциллограф, который фиксировал отражения светового луча на фотопленку во время полета. При изменении высоты или скорости самолета определенное зеркальце отклонялось, отбрасывая луч света на пленку. Чтобы избежать засветки пленки, корпус прибора был окрашен в черный цвет, что привело к названию «черный ящик».

В ходе расследования катастроф стало ясно, что наличие записей экипажа в момент аварии могло бы помочь в разборе происшедшего. В 1953 году австралийский ученый Дэвид Уоррен предложил прибор, который объединил в себе параметрический самописец и голосовую запись. Для записи использовалась магнитная лента, а механизм упаковывался в асбестовую обертку и стальной корпус. Именно таким образом появилась еще одна версия происхождения названия самописца.

Первые устройства, называемые черными ящиками, были закрытыми коробками, содержимое которых не могли быть проверены после установки на самолет. Однако, со временем, они начали окрашивать в яркие цвета, такие как красный или оранжевый, чтобы их было легко обнаружить.

Самописцы с бумажной лентой и часовым механизмом были первыми ящиками для записи показаний приборов самолёта. Они были заменены фотоосциллографами с записью на фотобумаге, затем на магнитофоны с записью на стальную проволоку, и далее на магнитную ленту. Современные записи показаний сохраняются на микросхемы, известные как флеш-память.

В старых моделях самописцев используется магнитная запись на ленту,

Как устроен самописец

Рассмотрим устройство черного ящика самолета. Во время катастроф, корпус и содержимое черного ящика должны выдерживать огромные механические нагрузки, сравнимые с нагрузками на артиллерийский снаряд и равными силе ударного фронта от взрыва атомной бомбы.

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.

Старые устройства все еще могут содержать магнитофоны, которые используются на борту самолетов, так как они соответствуют стандартам.

Приборы оснащаются ультразвуковыми маяками для поиска регистраторов под водой. В горах используются световые и радиомаяки с частотами отличными от других источников. Маяки работают достаточно долго с помощью аккумуляторов, которые находятся в нерабочем положении и приводятся в рабочее состояние после удара, чтобы избежать саморазряда.

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

Тонкая проволочка между катушек служит для записи речи пилотов в старых «черных ящиках».

Какие параметры считываются

С момента создания первого бортового регистратора он постоянно развивался. Изначально самописцы могли регистрировать только пять параметров.

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

Самописцы, устанавливаемые на самолетах, могут фиксировать до 256 параметров, включая:

1. давление воздуха;
2. расход горючего (мгновенный);
3. обороты двигателя;
4. ход штурвала;
5. истинная и барометрическая высота;
6. скорость;
7. остаток топлива.

Эти параметры помогают выяснить причины авиакатастрофы.

Устройство черного ящика

Где находится самописец?

Чтобы обеспечить надежность и сохранить хотя бы один прибор, их устанавливают в нескольких местах самолета, в основном в хвосте. Раньше они устанавливали один самописец в кабине самолета, а второй — в хвосте. Теперь оба самописца устанавливаются в хвостовой части летательного аппарата. Это связано с тем, что по статистике хвост самолета меньше страдает, даже при разрушении фюзеляжа на несколько обломков. Как правило, самые сильные удары приходятся на нос самолета.

Как расшифровывается черный ящик?

Запись в черном ящике не закодирована никаким шифром и не защищена от модификации. Ее можно воспринимать и анализировать без проблем. Целью самописца является помощь в расследовании авиакатастроф.

Оставшиеся части черного ящика могут быть восстановлены при сильных повреждениях. Например, остатки лент склеиваются и обрабатываются специальной смесью. Специалисты также восстанавливают микросхемы и карты памяти, чтобы они могли быть считаны. Эта работа очень трудоемкая, занимает 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.

Согласно новым стандартам, необходимо зафиксировать 88 параметров. Однако на борту самолета можно записать более 2000 параметров, что необходимо для обслуживания, но не записывается на аварийные регистраторы. Период записи составляет чуть более суток, что достаточно для гражданской авиации. Каждый параметр имеет временную метку для корректной расшифровки ситуации на борту. Но нет шифрования для защиты от перехвата.

Направления развития самописцев

Разработчики бортовых самописцев планируют усовершенствовать их функционал в соответствии с технологическим прогрессом. В ближайшем будущем планируется записывать данные как внутри, так и снаружи лайнера, используя различные точки обзора. Они также рассматривают возможность замены стрелочных приборов на современные дисплеи, так как стрелки могут застыть во время аварии. В настоящее время стрелочные приборы используются вместе с устройствами, имеющими экран.

Предстоящая задача — установка аварийных записных устройств, которые при столкновении воздушного судна с препятствием будут автоматически активироваться. Датчики зафиксируют столкновение лайнера.

Третья возможность заключается в передаче данных, записываемых пользователем, в режиме реального времени на любой сервер, что исключает необходимость поиска черного ящика.

Черный ящик самолета фото

Автомобиль разгоняется до 100 км/ч и направляется на снегоуборочную машину. После уверенного поворота руля вправо и затем влево наш ящик сталкивается с металлической преградой, отлетая от нее на несколько метров. Удар был настолько сильным, что на металлическом ковше осталась вмятина. Визуально ящик не пострадал, за исключением потертостей. Тем не менее, мы попробовали подключить самописец к компьютеру еще раз. И что мы увидели? Никаких изменений — все работает, как и раньше! Все данные сохранились даже после такого жесткого испытания.

Мы продолжаем эксперимент. В этот раз мы поднимемся на крышу 100-метрового дома и сбросим ящик вниз. Он удивительно прочный и лишь слегка погнулся шлейф для подключения к компьютеру. Теперь его данные будут труднее считывать. Ящик направляют к специалистам, которые могут извлечь карты памяти вручную.

Во время катастрофы черный ящик подвергается разрушительным силам, таким как огонь и высокая температура, что приводит к изменению его цвета с оранжевого на черный. Согласно международным нормам, бортовой самописец должен быть огнестойким и выдерживать открытое пламя и температуру в 1000 градусов не менее часа. Это достигается за счет порошка, который заполняет все пространство самописца.

Для демонстрации проведем еще один эксперимент. Возьмем обычное куриное яйцо, поместим его в специальный контейнер и заполним все пространство тем же порошком, что находится в черном ящике. Далее помещаем контейнер в печь на открытом огне при температуре 1100 градусов (которая соответствует температуре горения авиационного керосина) и оставляем на 20 минут. После этого достаем контейнер из печи и проверяем яйцо. Как вы думаете, оно должно было стать жареным, но на самом деле осталось сырым.

Основной принцип черного ящика – сохранение записанных данных любыми средствами. В случае катастрофы эксперты смогут использовать эти данные для восстановления каждого момента полета. Это поможет определить причину сбоя в работе самолета и проверить правильность действий экипажа в данной ситуации. В результате такого анализа будут сделаны выводы, которые помогут предотвратить подобные катастрофы в будущем и сохранить тысячи жизней.

Как выглядит черный ящик самолета?

Как ни странно, черный ящик выглядит совершенно не так, как звучит его название. Традиционное исполнение бортового самописца – это шар или цилиндр, окрашенный в красный или оранжевый цвет. Такая форма и окрас выбраны не случайно: округлые очертания менее подвержены повреждениям во время аварии, а яркий оттенок делает ящик заметнее среди других обломков.

Почему бортовой самописец называют черным ящиком, если устройство может быть окрашено в яркие цвета? Чтобы узнать ответ на этот вопрос, нужно изучить историю создания этого важного прибора.

Как расшифровывается черный ящик в самолете?

Специальное программное обеспечение на компьютере расшифровывает информацию, которая записана на магнитной ленте (устаревшие версии черных ящиков, которые все еще используются на некоторых моделях самолетов) или на флешке.

Исходя из информации, эксперты проводят моделирование развития ситуации на тренажере либо в виртуальном программном обеспечении. Существует также альтернативный метод моделирования поведения воздушного судна – с применением двухмерных графиков.

Расшифровка необходима только при повреждении магнитной ленты из-за аварии. Имеется два метода:

• Для получения данных эксперты восстанавливают информацию посредством нанесения на ленту капельно-коллоидного раствора ферромагнитного порошка, который со временем проседает и выдает графическое изображение магнитной записи.
• Если пленка сохранила достаточный уровень намагниченности, то данные на ленте можно расшифровать при помощи магнитооптической визуализации.

Бортовой самописец — это устройство, которое играет важную роль в создании безопасных авиалайнеров. Благодаря анализу данных, полученных черными ящиками, инженеры-конструкторы могут выявить недостатки в предыдущих моделях и улучшить конструкцию, что приводит к снижению частоты авиакатастроф.

Как расшифровать черный ящик

Данные, которые находятся в черном ящике разбившихся самолетов, не зашифрованы. Для их взятия собирается комиссия экспертов, которые просто считывают с носителя имеющуюся на нем информацию и в удобном для прочтения и анализа виде записывают в отчет. Процедура снятия данных не представляет никаких сложностей. Это можно сделать в любом аэропорту. Никакой защиты информации от посторонних нет. По статистике, достаточно часто происходят повреждения самописцев. Информацию нередко можно считать, склеив отдельные фрагменты ленты и восстановив уцелевшие части микросхем. Этот процесс требует особых лабораторных условий и занимает достаточно много времени. Основная цель самописцев на борту самолета заключается в получении данных для установления причин катастрофы и предупреждения повторения подобных ситуаций. Информацию черных ящиков анализируют диспетчера, пилоты, штурманы и технические эксперты.

Что такое черный ящик в самолете

Черный ящик — это специальное устройство, которое используется в авиации для записи всех событий, происходящих на борту во время полета. Оно фиксирует внутренние показатели датчиков и систем самолета, а также переговоры членов экипажа.

Что такое чёрные ящики самолёта — устройство, описание и интересные факты на сайт.

Ежедневные мелочи влияют на нашу жизнь, настроение и работоспособность. Недостаток сна приводит к головной боли, а кофе может вызвать раздражительность. Мы все хотим быть здоровыми, но получить правильные советы сложно, так как каждый дает свои рекомендации. Мы собрали самые популярные вопросы о здоровье, питании и заболеваниях, чтобы помочь лучше понимать, как заботиться о своем здоровье.

Когда случается авиакатастрофа, большие надежды возлагают на расшифровку «черного ящика»

Как выглядит черный ящик в самолете?

Самописец обычно имеет округлую форму, чтобы уменьшить повреждения в случае аварии, так как такие тела менее чувствительны к воздействию силы.

Чтобы быстрее найти черный ящик после катастрофы самолета, его всегда окрашивают в яркий цвет. Также самописцы оснащены специальными маячками, которые начинают работать при контакте с водой. Если самолет упадет в воду, подводный акустический маячок будет издавать сигнал в течение 30 дней с глубины до 6 километров.

Как расшифровать черный ящик?

Расшифровка данных с черных ящиков не требуется, ведь это всего лишь миф.

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.

При повреждениях, которые встречаются довольно часто в около трети всех случаев катастроф, данные тем не менее можно восстановить. Фрагменты ленты склеиваются и обрабатываются специальным составом, а микросхемы, которые сохранились, подпаиваются с контактами для подключения к считывателю. Процесс восстановления сложный и проводится в специализированных лабораториях, что может занять длительное время.

Что такое черный ящик в самолете — как устроен и выглядит

В авиации неизбежны нестандартные ситуации. Если происходит крушение или аварийная посадка, на борту фиксируется информация при помощи черного ящика. В этом тексте мы расскажем о том, что такое черный ящик в самолете, как он работает и для чего используется.