黑匣子该退出历史舞台了吗？
官员花了几乎一个月才找到埃及航空公司 804 航班的残骸，该航班去年 5 月坠入地中海。他们又花了几天时间来恢复落入海下 3000 米海底的飞行数据记录器和驾驶舱话音记录器。该设备（俗称黑匣子）包含关键的证据，调查人员将利用这些证据来查明这架飞机失事的原因。
美国国家航空航天局能够从数千万公里之外的地球监视和操作火星探测器，智能手机能够接收实时交通状况更新，在这样一个时代里，我们为什么不能实时跟踪商用客机的位置或将黑匣子记录的数据传回地面？ 遇难者家属可能等待几个月才知道在他们所爱的人身上发生了什么，或者对于 2014 年 3 月失事的马来西亚航空公司 MH370 航班，甚至超过两年了家属还是不知道发生了什么，这种情况让人很难理解。 航空旅行监管机构、政府机构和航空公司正在考虑是否需要作出变革以及要作出什么样的变革。然而，在此期间，尽管技术老旧，黑匣子仍然是有效且必要的工具。 黑匣子是什么？ 飞行数据记录器与鞋盒的大小差不多，每个重约 10 磅，成本近 15,000 英镑。它们通常位于飞机的尾部以防止在空难中遭到冲击，并配备水激活定位信标，可以在深达 6000 米的水下发出信号 90 天。 美国联邦航空管理局（FAA）要求飞机携带两个设备（它们都叫黑匣子），以帮助调查人员查明空难的原因。第一个设备是飞行数据记录器，用于跟踪飞行记录中最近 25 小时的 88 个不同参数（罗盘航向、飞行高度、空速等指标）。 美国联邦航空管理局还要求安装驾驶舱话音记录器，用于保存最后两个小时的机组人员对话以及环境声，例如飞机飞得过低时响起的警报声。 “飞行数据记录器会讲述事故发生的经过，”飞行安全基金会（美国的非营利性组织，负责为航空航天行业提供安全指导）全球计划副总裁格雷格•马歇尔（Greg Marshall）说，同时，“驾驶舱话音记录器会告诉你为什么。” 这些设备也会产生一些颜色混淆：它们不是黑色的，而是明亮的橙色。有“黑匣子”这个绰号可能是因为它们有时会接触到火焰，从而被烧成黑色。可能是因为 20 世纪 30 年代，这种设备依靠的是胶片，因此内部必须是黑的。 也可能与设备本身没有关系，只是因为其所收集的数据。 构建几乎不可毁灭的数据宝库 每个飞行数据记录器内部都装有用于记录信息的硬件，外部是铠甲式外壳。遍布整个机身的传感器会收集数据，并将其发送至称为飞行数据采集装置的中间设备，而该设备会将数据发送至飞行数据记录器。数据到达飞行数据记录器后，信息会存储在内存芯片堆叠阵列中，该阵列可容纳数万亿字节的数据。 黑匣子（图片来源：Gatty） 驾驶舱话音记录器的工作方式与此类似。驾驶舱内的麦克风（位于飞行员的耳机中，用于收集环境声）会录制音频，然后将其发送至驾驶舱话音记录器，存储在相同类型的内存芯片中。那些关于失事飞机的最有价值的数据就存储在这些内存芯片中。 黑匣子被设计为保护其大脑（即用于保存数据的内存板），所以它们采用铝壳，铝壳外面是一英寸厚的耐高温绝缘层，最外面是钛或不锈钢外壳。其整体称为坠毁可保全存储器装置，经过严格的测试。 由于它必须能够在猛烈炽热的坠机环境中幸存，它被设计为能够承受 3400Gs 的坠机冲击力（或 3400 倍重力），以及在 1100 摄氏度的火灾温度下承受一小时。它们被设计为能够在海水中承受 30 天，能够浸泡在航空煤油中，以及在 5000 磅/平方英寸的压力下承受五分钟。最后，制造商在黑匣子后部上方十英尺装载重达 500 磅的钢栓，然后将其放下，以测试金属外壳的弹性。黑匣子的其余部分（包括电源和电路板）并没有相同的保护，因此可能在坠机中毁坏。 所有这些保护意味着黑匣子往往能够恢复并且很有用，这就是为什么这项技术持续了这么长时间。 黑匣子亟需创新 近六十年前，由于航空旅行变得越来越普遍，人们需要收集数据和信息。 “如果回到飞行记录器出现之前的早期，有些事故的原因可能是推断而来，而并非是确知，”马歇尔说，“现在，它们捕获的大量信息对于调查人员绝对是至关重要的。其有助于他们加快调查，帮助他们找出成因，并使监管机构能够非常迅速地推进变革。” 在第一款商用喷气客机哈维兰彗星型客机发生一系列事故后，1958 年，美国首先要求在大型民用客机上安装飞行数据记录器，自此以后，飞行数据记录器发生了相当大的变化。 随着时间推移，喷气客机的机身无法应对整个飞行周期中压力的变化，飞机在半空中解体，机上全部人员遇难。英国当局通过对喷气客机的完整机体进行测试，能够确定事故的原因，但引人注目的事故表明还需要更多信息。 早期的飞行记录器通过在金属箔上进行标记来记录数据，仅可记录五个参数，包括罗盘航向、飞行高度、空速、时间和垂直加速度。20 世纪 60 年代，美国政府要求加装驾驶舱话音记录器，在那个时代，这两种设备都是在磁带上捕获信息。20 世纪 80 年代出现数字航空电子产品，可以收集比以往任何时候都多的信息，但存储是个问题。随着更具弹性的固态记录器（在内存芯片堆叠阵列中存储数据的记录器）的引入，可以记录的数据量显著增加。这些记录器也非常不易受损，因为与之前的记录器不同，它们没有活动部件。 三十年左右之后，技术飞速发展，但我们仍处于固态记录器时代，仍然必须要从失事地点找到记录器才能进行恢复。 它们表现良好的地方 黑匣子丢失或损毁的情况很罕见。除了仍然下落不明的马来西亚航空公司 MH370 航班，2001 年 9 月 11 日袭击纽约世界贸易中心的两架飞机的记录器也没有恢复。 “对于我们的调查，这当然是一种反常情况，”负责调查航空事故的美国机构美国国家运输安全委员会车辆记录室负责人莎拉·麦库姆（Sarah McComb）说，“很少出现找到记录器却不能访问数据的情况，除非是老式记录器。” 有时，通过记录器上存储的信息，我们能很快了解发生了什么。 1 在德国中部不伦瑞克的德国联邦空难调查局 (BFU)，延斯·弗里德曼（Jens Friedemann）拿着一个飞行记录器，2015 年 3 月 30 日。（图片来源：盖蒂图片社） 德国之翼 9525 航班于 2015 年 3 月在法国阿尔卑斯省坠毁，飞行数据记录器显示操控者有目的地开始下降，并在撞击前加速。同时，话音记录器实际上记录到机长敲打驾驶舱门并喊道，“看在老天的份上，开开门吧！”，乘客尖叫声四起。通过相关信息，调查人员可以得出结论，副驾驶员安德里亚斯·卢比茨（Andreas Lubitz）将机长锁在驾驶舱外，蓄意操纵飞机坠毁。 而这些记录器仍然采用九十年代的技术。 就像智能手机一样，虽然固态内存记录器也发展为能够存储越来越多的信息，但也有替代品可以考虑。 一些军用飞机采用以有浮力的外壳包裹的记录器，这种记录器在碰撞的瞬间会从飞机中弹出。即使残骸撞击到海底，记录器也不会受到撞击。 虽然航空公司已在将一些维护和位置数据发送回地面，但一些安全倡导者正在争取更多安全性。而且，也许最有争议的是，一些团体正在推动增加驾驶舱监控视频。 “我们目前使用的记录器一直非常有效，”麦库姆说，“但对于我们认为技术在不断完善的方面，我们会继续提出建议，这些方面包括图像记录器、补充式飞行数据、信息的触发传输或可展开的记录器，以对我们从飞行记录器中获取的已非常有价值的数据予以补充。” 为什么我们不使用更高科技的东西呢？ 这类巨大的监管变革复杂、昂贵并且缓慢。毕竟，一旦进行了变革，航空公司就不得不通过改造和更换他们的队伍来进行某种组合。虽然现在可以从飞机传回一些数据，但飞行记录器收集的信息量非常巨大，卫星时间和存储成本都非常高昂。 还有安全方面的担忧。虽然自 2000 年以来，国家运输安全委员会已建议在驾驶舱中采用录像，但出于隐私考虑，飞行员工会一直反对为航班增添视频监控。一个担忧是，飞行员的家人可能需要忍受有关他们死去亲人视频的公开发布。 “我们仍然建议采用录像，但我们还没有很大动作，”麦库姆说，“自从我们第一次向飞行员社区提出建议，他们一直在反对。” 美国联邦航空管理局则称其没有在对飞行数据记录器进行任何变革。至于跟踪技术，其会“继续与业界及国际伙伴合作，提出有关在飞机事故调查可能很有用的先进技术的政策和指导。” 但即使变革步伐缓慢，但似乎就要来临了。联合国专门机构加拿大国际民航组织（ICAO）在 3 月采用新的修正案，要求坠机后能够快速轻松地恢复飞行数据记录器信息。去年年底，其通过额外修正案，规定到 2018 年航空公司必须能够以 15 分钟的间隔跟踪他们的飞机，到 2021 年在危难情况下必须能够以 1 分钟的间隔跟踪飞机。 虽然国际民航组织不是监管机构，但其成员政府确实制定了符合其标准和建议做法的规定。 一些航空公司和制造商也已开始自行采取行动。卡塔尔航空公司今年早些时候表示，其打算实施将数据传输到地面操作的系统，并且已出现对现有飞机提供售后改型的科技公司。2015 年，法国飞机制造商空中客车称其一直在与欧洲航空安全局商谈弹射式推动记录器的审批事宜。 尽管如此，在一段时间里，我们还是要使用黑匣子，这是一个对安全的赌注。 只要它们仍然持久耐用，甚至在崇山峻岭中都能被找到，只要它们一直在记录能为调查人员提供线索的重要信息，这些小小的、能记录大量数据的匣子可能就不会退出历史舞台。 请访问 BBC Autos 阅读 英文原文。