趙清洲
2014年4月10日,馬航MH370航班失聯(lián)已經(jīng)34天,黑匣子的電池將很快耗盡,在“人類歷史上最艱難的搜尋”中,4月8日,澳大利亞海盾號(hào)探測(cè)到的信號(hào)是最新的線索之一,同時(shí),英國(guó)“回聲”號(hào)和中國(guó)“海巡-01”號(hào)仍在繼續(xù)工作。
2009年法航事故和今年馬航事故,已經(jīng)暴露出海上航空事故后應(yīng)急定位功能缺失、傳統(tǒng)黑匣子定位和打撈技術(shù)手段不足、周期長(zhǎng)、耗資巨大等問(wèn)題。1970年至2009年,大型民用航空器在公海墜毀的36起事故中有4起未找到飛機(jī)殘骸、9起未找到黑匣子,反映出水下定位信標(biāo)定位方式存在一定的局限性。
作為目前唯一能夠揭曉事件真相的客觀設(shè)備,黑匣子如何滿足類似事故救援和調(diào)查的需要?國(guó)際飛行記錄器專家組建議,長(zhǎng)距離跨海運(yùn)營(yíng)的飛機(jī)上,應(yīng)該安裝具有應(yīng)急定位功能的拋放式黑匣子。
拋放式黑匣子可通過(guò)其墜毀感知傳感器監(jiān)控飛機(jī)事故時(shí)觸地或墜海瞬間的特征參數(shù)異常變化,迅速控制其與機(jī)體拋放分離,原理與汽車在撞擊瞬間釋放安全氣囊相似。黑匣子在事故瞬間離機(jī)后,如果落在陸地,可避免機(jī)體殘骸的沖擊和火燒等破壞;如果落在海上,可避免隨機(jī)體墜入海底,其設(shè)計(jì)還可保證以預(yù)定的姿態(tài)漂浮在海面上。
拋放式黑匣子內(nèi)置的衛(wèi)星定位信標(biāo),可以墜毀后立即定位,還可以通過(guò)短報(bào)文功能直接向地面指揮中心發(fā)送報(bào)警和定位數(shù)據(jù),以便第一時(shí)間準(zhǔn)確定位和搜救打撈,提高事故救援效率,縮短事故調(diào)查時(shí)間。
定位拋放黑匣子的過(guò)程首先是通過(guò)搜救衛(wèi)星406MHz頻率初步確定搜尋范圍,然后再通過(guò)121.5MHz頻率的無(wú)線電定位儀完成定位,衛(wèi)星可實(shí)現(xiàn)全球定位,無(wú)線電定位范圍通常為幾十到幾百千米。
拋放式黑匣子應(yīng)用于軍用飛機(jī),將在縮短飛行事故的救援和調(diào)查時(shí)間、提高飛機(jī)設(shè)計(jì)制造質(zhì)量、提升作戰(zhàn)效能等方面發(fā)揮重要作用。目前相關(guān)適航標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布,國(guó)際主要民機(jī)制造商已啟動(dòng)實(shí)施該項(xiàng)工作。
作為國(guó)際民航運(yùn)輸大國(guó),中國(guó)已掌握了拋放式黑匣子的關(guān)鍵技術(shù),在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品研發(fā)、試驗(yàn)驗(yàn)證等方面取得了突破,為我國(guó)民機(jī)后續(xù)安裝拋放式黑匣子奠定了基礎(chǔ)。
目前,一般民航客機(jī)上會(huì)安裝兩個(gè)俗稱“黑匣子”的橙色飛參記錄器,一個(gè)記錄數(shù)據(jù)、一個(gè)記錄語(yǔ)音。飛行數(shù)據(jù)黑匣子安裝在飛機(jī)尾部,使飛機(jī)墜毀時(shí)對(duì)其的破壞降到最低;座艙音頻黑匣子安裝在飛機(jī)前部,有利于語(yǔ)音信號(hào)的采集和記錄。黑匣子連接飛機(jī)應(yīng)急供電電源,確保能工作到最后時(shí)刻。
根據(jù)民航要求,黑匣子的數(shù)據(jù)信息是實(shí)時(shí)采集于飛機(jī)傳感器和相關(guān)系統(tǒng),必須保留斷電前至少25小時(shí)的飛行數(shù)據(jù)和2小時(shí)的音頻數(shù)據(jù),記錄的數(shù)據(jù)不可更改。
信標(biāo)可以在6096米的深度內(nèi)發(fā)出超聲波,通過(guò)信標(biāo)的金屬外殼把頻率為37.5kHz的超聲波信號(hào)發(fā)射到周圍水域,每秒一個(gè)脈沖。其內(nèi)置電池可連續(xù)工作至少30天,30天后隨著電量逐漸耗盡,超聲波信號(hào)將越來(lái)越微弱直至停止工作。但在距離信標(biāo)1800~3600米的范圍內(nèi)才能夠被儀器探測(cè)到,海水的狀態(tài)、周圍的船只、海洋動(dòng)物、石油管道以及其它因素造成的周圍噪音都會(huì)影響信標(biāo)的被探測(cè)范圍。
黑匣子的升級(jí)換代,已經(jīng)刻不容緩。
(作者系中航工業(yè)陜西千山航空電子有限責(zé)任公司研究員)