Черный ящик самолета

Содержание

Что же такое черный ящик?

На самом деле такие устройства называются «бортовые самописцы», они имеют округленную форму шара или цилиндра и яркий цвет от оранжевого до красного. Округлая форма легче переносит падения и повреждения, а яркий цвет обусловлен тем, что такой предмет намного проще найти.

https://img.anews.com/media/gallery/100395961/560116958.jpg

Почему тогда все называют это «черный ящик»? Есть две версии: согласно первой, раньше в самописцах использовалась фотопленка, которая во избежании засветки хранилась в непропускающем свет черном ящике. Согласно второй версии, в 1952 Дэвид Уоррен предложил первые разработки самописца, который находился бы в стальном боксе.

https://img.anews.com/media/gallery/100395961/379188783.jpg

Устройство бортового самописца

Черные ящики с их записями оказывают неоценимую помощь при расследовании причин, повлекших за собой крушения самолетов. Международными нормами предусмотрено на каждом самолете иметь два самописца. Как устроен черный ящик самолета? Для сохранности информации у него должна быть прочная конструкция. Для ее изготовления используют титан или высокопрочную сталь. Внутри корпуса находится слой термоизоляции, защищающий микросхемы от высоких температур, которые возникают при пожаре или взрыве. Как устроен черный ящик самолета (схема ниже это показывает), разобраться несложно.

Какие параметры регистрируются?

Самописцы постоянно совершенствуются. Первые черные ящики считывали лишь 5 параметров: скорость, время, вертикальное ускорение, высоту и курс. Они фиксировались стилусом на одноразовую металлическую фольгу. Последняя фаза эволюции регистраторов относится к 90-м годам, когда в эксплуатацию ввели твердотельные носители. Современные самописцы способны фиксировать до 256 параметров. Вот некоторые из них:

• Остаток топлива.
• Мгновенный расход горючего.
• Скорость тангажа.
• Давление воздуха.
• Угол крена.
• Напряжение сети.
• Положение рукоятки управления мотора.
• Боковая перегрузка.
• Отклонение элерон-интроцепторов.
• Отклонение закрылков.
• Отклонение штурвала.
• Отклонение стабилизатора.
• Отклонение элеронов.
• Ход траверсы управления по тангажу, курсу и крену.
• Ход штурвала.
• Обороты двигателя.
• Число оборотов двигателей.
• Вертикальные и боковые перегрузки.
• Истинная высота.
• Барометрическая высота.
• Скорость полёта и т.д.

Parmigiani Fleurier Торик Retrograde Perpetual Календар Вотч

Похожие статьи

Виды самописцев

Существует два вида регистраторов: эксплуатационный и аварийный. Первый из них не является защищённым и применяется для повседневного мониторинга транспортного средства. Персонал железнодорожного, водного и авиационного транспорта считывает информацию с накопителей системы после каждого рейса. Затем полученные данные анализируются на предмет наличия недопустимых экипажем действий во время работы. Например:

• не превышался ли максимальный тангаж или крен, разрешённый производителем;
• не превышалась ли перегрузка на взлёте/посадке;
• не превышалось ли время работы на взлётных или форсажных режимах и т.д.

Также эта информация позволяет отслеживать выработку ресурса летательного аппарата и производить своевременные регламентные работы для снижения частоты отказов транспортной техники и повышения безопасности полётов.

Аварийный самописец отличается очень надёжной защитой. В соответствии с требованиями современного стандарта TSO-C124 он обеспечивает сохранность данных на протяжении получаса непрерывного горения, при ударных перегрузках в 3400 g, пребывании на глубине 6 км в течение 30 дней, а также статических перегрузках в 2 тонны длительностью до 5 минут. Для сравнения: регистраторы предыдущего поколения с магнитными лентами выдерживали ударную перегрузку лишь в 1000 g и длительность горения до 15 минут. Для облегчения поисков аварийные самописцы оснащены гидроакустическими пингерами и радиомаяками.

Виды

Советский период

См. также

Что в чёрном ящике?

После трёх защитных слоёв мы, наконец, добрались до «внутренностей». Самая важная часть прибора размером с обувную коробку: около 50 см в длину, ширина и высота – примерно 20-25 см. Вес колеблется от 3 до 14 кг, в зависимости от производителя, модели и места расположения.

Внутри бортового самописца два отделения. В первом находится аккумуляторная батарея и радиодатчик, который включается в момент аварии и помогает обнаружить прибор даже на дне океана. Во втором отделении расположено, собственно, само записывающее устройство, которое выглядит, как жёсткий диск в компьютере.

Какая информация содержится в чёрном ящике? Прежде всего, это технические данные полёта: маршрут, скорость, состояние двигателей, шасси, закрылок и множество других параметров

Второе, не менее важное, – разговоры, которые происходят в кабине между пилотами и по радиосвязи, с диспетчерами и другими самолётами

На какой высоте летают пассажирские самолеты

Большинство самолётов оборудовано двумя чёрными ящиками, работающими абсолютно независимо и находящимися в хвостовой части, как самой безопасной. Иногда один из самописцев располагают в салоне. Возможно, вам даже приходилось видеть его, тогда вы наверняка знаете, как выглядит чёрный ящик самолёта.

10.10.2018

Назначение и принцип действия

Устройство аварийного бортового самописца.

Бортовой самописец является частью системы объективного контроля воздушного судна, которая собирает сведения о состоянии материальной части (давление топлива на входе в двигатель, давление в гидросистемах, обороты двигателей, температура газов за турбиной и т. д.), о действиях экипажа (степень отклонения органов управления, уборка и выпуск взлётно-посадочной механизации, нажатия на боевую кнопку), навигационные (скорость и высоту полёта, курс, прохождение приводных маяков) и другие данные.

Обычно на воздушное судно устанавливаются два бортовых самописца: речевой, записывающий переговоры экипажа, и параметрический, фиксирующий параметры полёта. Кроме того, многие современные авиалайнеры имеют два комплекта самописцев: эксплуатационный (не имеющий защитного корпуса и предназначенный для контроля работы систем и экипажа после полёта) и аварийный (в прочном герметичном корпусе). Запись информации может производиться на оптические (фотоплёнка) либо магнитные (металлическая проволока или магнитная лента) носители; в последнее время широко применяется флеш-память.

Эксплуатационный регистратор

Эксплуатационный регистратор (англ. quick access recorder, в лётном жаргоне — «ябедник») не защищён и применяется при повседневной эксплуатации воздушного судна. Наземный персонал производит считывание информации с эксплуатационных накопителей системы объективного контроля после каждого полёта. Считанная информация расшифровывается и анализируется с целью определить, не производил ли экипаж на протяжении полёта недопустимых действий или эволюций — не был ли превышен максимальный крен или тангаж, разрешённый производителем; не была ли превышена перегрузка на посадке, не превышено ли установленное время работы на форсажных или взлётных режимах и т. д. Эти данные также позволяют следить за выработкой ресурса летательного аппарата и своевременно производить регламентные работы, тем самым позволяя снизить частоту отказов и повысить надёжность авиационной техники и безопасность полётов.

Аварийный регистратор

Аварийный регистратор полётных данных системы МСРП-12-96

В отличие от эксплуатационных регистраторов, аварийные самописцы надёжно защищены: так, по требованиям современного стандарта TSO-C124 они должны обеспечивать сохранность данных после 30 минут полного охвата огнём, при пребывании на глубине 6000 м в течение месяца, и при воздействии ударных перегрузок в 3400 g в течение 6 мс и статических перегрузок свыше 2 т на протяжении 5 минут. Самописцы предыдущих поколений с магнитными носителями могли выдерживать ударную перегрузку в 1000 g и сохранять информацию при полном охвате огнём в течение 15 минут.

Для облегчения поиска самописцев в них встраивают радиомаяки и гидроакустические «пингеры», автоматически включающиеся в случае аварии (последние облегчают поиск самописцев под водой).

Нередко в средствах массовой информации аварийные бортовые самописцы называют «чёрными ящиками». Однако на самом деле корпуса таких самописцев обычно имеют форму шара или цилиндра, поскольку оболочки такой формы лучше сопротивляются внешнему давлению, и окрашиваются в яркий оранжевый или красный цвет для облегчения их обнаружения среди обломков на месте авиационного происшествия.

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.

модель черного ящика.

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.

Какие параметры регистрируются

Самописцы постоянно совершенствуются. Первые черные ящики считывали лишь 5 параметров: скорость, время, вертикальное ускорение, высоту и курс. Они фиксировались стилусом на одноразовую металлическую фольгу. Последняя фаза эволюции регистраторов относится к 90-м годам, когда в эксплуатацию ввели твердотельные носители. Современные самописцы способны фиксировать до 256 параметров. Вот некоторые из них:

• Остаток топлива.
• Мгновенный расход горючего.
• Скорость тангажа.
• Давление воздуха.
• Угол крена.
• Напряжение сети.
• Положение рукоятки управления мотора.
• Боковая перегрузка.
• Отклонение элерон-интроцепторов.
• Отклонение закрылков.
• Отклонение штурвала.
• Отклонение стабилизатора.
• Отклонение элеронов.
• Ход траверсы управления по тангажу, курсу и крену.
• Ход штурвала.
• Обороты двигателя.
• Число оборотов двигателей.
• Вертикальные и боковые перегрузки.
• Истинная высота.
• Барометрическая высота.
• Скорость полёта и т.д.

Принцип действия и назначение

Бортовой самописец относится к системе объективного контроля летательного аппарата, собирающей сведения о действиях экипажа, состоянии материальной части, навигационные и иные данные.

К материальной части относятся:

• давление в гидросистемах и топлива в двигателе;
• температура газов в турбине;
• обороты двигателя;
• прочее.

Действия экипажа:

• выпуск и уборка взлетно-посадочной механизации;
• степень отклонения устройств управления;
• нажатия на боевую кнопку.

Навигация:

• курс;
• скорость и высота полета;
• прохождение приводов маяков.

Как правило, на воздушное судно монтируют несколько бортовых самописцев: речевой, который записывает переговоры экипажа, и параметрический – отвечает за запись параметров полета. Помимо этого, большинство современных авиалайнеров обладает двумя комплектами самописцев: эксплуатационный, не обладающий защитным корпусом и предназначенный для ведения контроля за работой системы и экипажем после полета; аварийный – находится в герметичном прочном корпусе. Запись данных может осуществляться на оптических (фотопленка) или магнитных (магнитная лента или металлическая проволока) носителях. На сегодняшний день все большую популярность набирает флэш-память.

Эксплуатационный регистратор не защищен и эксплуатируется при повседневном использовании воздушного судна. Считывание информации производит наземный персонал с накопителей системы контроля после полета. Считанная информация сначала расшифровывается, а затем анализируется с целью определения наличия возможных неправомерных, некорректных или недопустимых действий со стороны экипажа – не был ли превышен максимальный показатели крена или тангажа; не было ли превышение показателя перегрузки на посадке; не превысили ли время работы на форсажах или режимах; прочее. Кроме того, полученная информация позволяет следить за количеством выработанного ресурса ЛА и своевременно провести регламентные работы. Таким образом, снижается частота отказов и повышается надежность авиатехники и безопасность.

Советский период

Как выглядит черный ящик самолета

После каждой авиакатастрофы возникает большой ажиотаж вокруг этого загадочного предмета: где он находится, какой он, какие данные содержит, почему они так важны… Сегодня мы узнаем, как выглядит чёрный ящик самолёта, и на самом ли деле он чёрный.

Какого цвета чёрный ящик в самолёте?

Прародителями бортовых самописцев считаются эксплуатационные регистраторы полётной информации, появившиеся в 1939 году и активно использовавшиеся во Второй мировой. Запись в них велась на фотоплёнку. Чтобы её не «засветить», корпус прибора окрашивали в чёрный цвет. По форме и цвету они действительно напоминали чёрный ящик, что, по одной из версий, и дало подобное название.

Большинство современных чёрных ящиков красят в ярко-оранжевый цвет со светоотражающим эффектом. Похожую краску используют при изготовлении дорожных знаков и оранжевых жилетов коммунальных и дорожных служб. Столь яркий цвет выбрали для облегчения поисков самописца после крушения. Специальный состав эпоксидной краски способен длительное время защищать от коррозии, даже находясь на морском дне.

Как выглядит чёрный ящик самолёта?

Мало того, что, как мы выяснили, он не чёрный, так, оказывается, вовсе и не ящик. Обычно бортовые самописцы делают в форме шара, цилиндра или параллелепипеда. Острых углов стараются избегать, для минимизации повреждений при ударе об землю.

Как правило, верхний слой делают из стали или титана, толщиной несколько миллиметров. Это позволяет прибору «пережить» кратковременную перегрузку, достигающую 3400G. Другими словами, чёрный ящик способен выдержать удар о любую поверхность с любой высоты.

Следующий слой — термоизоляционный порошок. После падения самолёта часто происходит пожар, могущий уничтожить всё, кроме чёрного ящика. Самописцы способны около часа выдерживать температуру горения авиационного топлива (1100 градусов). Правда, после этого прибор выглядит уже не оранжевым, а действительно чёрным, от копоти.

Внутренний слой исполняет демпфирующую и защитную функцию. Он гасит энергию удара за счёт специальных материалов, а также предохраняет от попадания внутрь электромагнитных волн, способных повредить ценное содержимое.

Что в чёрном ящике?

После трёх защитных слоёв мы, наконец, добрались до «внутренностей». Самая важная часть прибора размером с обувную коробку: около 50 см в длину, ширина и высота — примерно 20-25 см. Вес колеблется от 3 до 14 кг, в зависимости от производителя, модели и места расположения.

Внутри бортового самописца два отделения. В первом находится аккумуляторная батарея и радиодатчик, который включается в момент аварии и помогает обнаружить прибор даже на дне океана. Во втором отделении расположено, собственно, само записывающее устройство, которое выглядит, как жёсткий диск в компьютере.

Какая информация содержится в чёрном ящике? Прежде всего, это технические данные полёта: маршрут, скорость, состояние двигателей, шасси, закрылок и множество других параметров

Второе, не менее важное, — разговоры, которые происходят в кабине между пилотами и по радиосвязи, с диспетчерами и другими самолётами

Большинство самолётов оборудовано двумя чёрными ящиками, работающими абсолютно независимо и находящимися в хвостовой части, как самой безопасной. Иногда один из самописцев располагают в салоне. Возможно, вам даже приходилось видеть его, тогда вы наверняка знаете, как выглядит чёрный ящик самолёта.

Какие записи можно получить с такого прибора

Первые самописцы были довольно примитивными – из-за технического несовершенства они могли писать лишь 5 параметров:

1. Скорость лайнера
2. Высоту, которую он выдерживал
3. Направление
4. Ускорение машины
5. Время полета

Сегодня черные ящики более совершенны и способны фиксировать 256 параметров. В дополнение к перечисленным это могут быть:

• Давление воздуха
• Показатели мгновенного расхода топлива
• Количество оборотов двигателя
• Правильность хода штурвала
• Количество остатков топлива и т.д.

Все они позволяют специалистам определить, что стало причиной катастрофы. Самописцы записывают все в течение полета, но при нормальном его ходе информация с них никого не интересует. К изучению черных ящиков приступают лишь в том случае, если были какие-то сбои.

Распространенные мифы

СМИ вещают о каждом крушении летательных аппаратов во всех доступных подробностях. Пожалуй, каждый слышал про черный ящик. Бортовой самописец на самом деле устроен не совсем так, как привык себе представлять среднестатистический человек. Основные созданные мифы о черном ящике:

1. Сам регистратор на самом деле не черный, а оранжевый. Цвет выбран исходя из легкости обнаружения самописца в условиях крушения самолета.
2. И ящик — вовсе не ящик: регистратор чаще всего представляет собой шар или цилиндр. Сферическая форма позволяет выдержать максимально допустимые нагрузки.
3. Обычно для получения записанной информации не требуется дешифровщик. Данные на самом деле никак не шифруются. Прослушать их способен абсолютно любой человек. Однако только эксперт может провести анализ полученной информации.

Теперь у читателей должно было сложиться правильное мнение о том, как выглядят бортовые самописцы в действительности.

Современные лайнеры обеспечены двумя бортовыми самописцами: речевым и параметрическим. Практикуется использование дополнительно эксплуатационного комплекта регистраторов.

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.

Другая ближайшая перспектива — установка самописцев, которые при столкновении самолета с каким-то препятствием будут катапультироваться, столкновение лайнера фиксируют датчики.

И третья перспектива — это трансляция считываемых самописцами данных в режиме реального времени на любой сервер. Тогда и искать черный ящик не придется.

Советский период

Какие самописцы устанавливают на борту самолёта

На борту самолёта, как правило, работают несколько бортовых регистраторов — эксплуатационный, который используется наземным персоналом для обслуживания судна и контроля действий экипажа, и аварийный, который используется для расследования аварий и надёжно защищён от ударов, пожара и воды. Также обычно устанавливаются отдельные регистраторы для фиксации параметров полёта и для записи переговоров экипажа.

 Бортовой самописец собирает такие данные как:

• параметры техники: давление топлива, давление в гидросистемах, обороты двигателей, температура и т. д.;
• действия экипажа: степень отклонения органов управления, уборка и выпуск взлётно-посадочной механизации, нажатия на кнопки;
• навигационные данные: скорость и высота полёта, курс, прохождение приводных маяков и прочее.

История

Самый первый эксплуатационный регистратор полетной информации был спроектирован и сконструирован в 1939 году французами Бодуэном и Юссено. Это был светолучевой многоканальный осциллограф. Принцип работы был следующим: изменение каждого параметра (скорость, высота и прочее) полета вызывало отклонение конкретного зеркальца, которое отражало тонкий луч света на передвижную фотопленку. Кстати, это одна из версий возникновения названия – черный ящик. Корпус самописца окрашивался в черный цвет, поскольку только так можно было защитить фотопленку от засветки. В 47-м году изобретатели создали фирму Societe Francaise des Instruments de Mesure. Компания стала известным производителем всяческого оборудования, включая и бортовые самописцы. Одно из самых популярных и известных изобретений организации – Safran SA.

Спустя шесть лет австралийский ученый Д

Уоррен, принявший участие в расследовании катастрофы британского пассажирского реактивного лайнера De Havilland Comet, начал задумываться над важностью записи переговоров экипажа во время возникновения аварийных ситуаций. Предложенное им устройство соединило в себе голосовой и параметрический самописцы и использовало для записи информации магнитную ленту, что позволяло многоразовую эксплуатацию

Регистратор Уоррена обволакивался асбестом и упаковывался в прочный стальной корпус (также одна из версий возникновения термина «черный ящик»). Первый прототип устройства представили в 1956 году. Через четыре года правительство Австралии распорядилось об установке аварийных самописцев на все самолеты пассажирского применения. Вскоре подобные указы начали издаваться и в других странах.

В дальнейшем речевой и параметрический регистраторы конструктивно разделили. Первый начали размещать в хвосте воздушного судна, а второй – в кабине. Но из-за того, что в катастрофе кабина чаще всего разрушалась сильнее, чем хвост самолета, речевой самописец также перенесли в хвост.

Черный ящик самолета и всё о нем тут

Ссылки

• Кузьмин-Караваев В. Д. Инженерные войска // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Что такое черный ящик?

Чёрный ящик, или бортовой самописец, — высокоточный прибор, который непрерывно пишет данные во время полёта. Записывает следующие показания: давление за бортом, изменение высоты, скорость, поведение двигателя, работу штурвала и ещё не меньше 250 других параметров. Интересно, что такое количество данных черный ящик в самолете записывал не всегда. Со временем конструкцию и характеристики прибора совершенствовались.

Необходимость бортового самописца в самолётах появилась в первые десятилетия развития авиации. Расследование авиакатастроф, особенно связанных с гибелью людей, помогало понимать слабые стороны конструкции летательных аппаратов, совершенствовать наземное управление, менять правила полётов. Но зачастую выяснять причины крушений можно было только со слов очевидцев, ведь в них редко кто выживает. Чтобы информация о полёте оставалась доступной после аварии, в эксплуатацию ввели чёрный ящик для самолёта. До конца 60-х годов прибор устанавливали добровольно, и отсутствие самописца не было причиной запрещать полёт. Позже чёрный ящик стал обязательной частью каждого лайнера. Функционал прибора совершенствовался, а пользу было невозможно переоценить.

Бортовое устройство регистрации (БУР) полёта присутствует в каждом современном самолёте. Оно питается от бортовой сети, а встроенные аккумуляторы вступают в работу после сильного удара. БУР способен длительное время сохранять собранную информацию. После авиакатастрофы он зачастую остаётся единственным способом узнать, что стало причиной аварии: неверные действия пилота, проблемы с конструкцией, действия террористов или фатальная случайность.

На что способен черный ящик?

Любой аварийный бортовой самописец способен выдерживать критические нагрузки. Например, БУРы с магнитными носителями могут «пережить» полный охват огнем в течение 15 минут и ударную перегрузку в 1 тыс. G. Регистраторы на основе твердотельных накопителей еще «выносливей»: они соответствуют международному стандарту TSO-C124, который предусматривает сохранность информации после 30 минут пребывания в огне и ударных перегрузок в 3,4 тыс.G. Устройства этого типа спокойно переносят месячное нахождение под водой на глубине в 6 тыс. метров.

Иногда черным ящикам сильно достается

Отдельно следует сказать об испытаниях бортовых самописцев. В материале издания Science приводился перечень проверок, которым черные ящики самолетов подвергаются перед началом эксплуатации. Их бьют и давят, держат в огне и под высоким давлением, выстреливают из специальных пушек, опускают в соленую воду, керосин и машинное масло.

Виды регистраторов в зависимости от целей применения

Эксплуатационный бортовой самописец применяется во время обычных плановых полетов для получения объективной информации о состоянии эксплуатируемого летательного аппарата, а также для независимой оценки работы членов экипажа. Самописец такого типа не защищен от воздействия окружающей среды при катастрофе.

Аварийный бортовой самописец — как раз тот механизм, о котором все твердят при крушении самолета. Перед эксплуатацией проводят тест, показывающий, насколько устройство устойчиво к воздействию критических условий. Бортовые самописцы упавших самолетов должны быть способны:

• находиться в авиационном топливе 24 часа;
• 60 минут гореть в огне (1100 °С);
• находиться на дне океана (6000 м) в течение месяца;
• выдержать статистическую перегрузку по каждой оси в 2168 кг.

После проведения тщательной проверки бортовой самописец допускается к установке в самолет.

Испытательный регистратор применятся для оценки работы летательного аппарата. Используется при проведении пробных испытательных полетов с целью выявить возможные недостатки конструкции. Во время пассажирских перелетов не применяется.

Советский период