Воздушные суда считаются одним из самых безопасных видов пассажирского транспорта в мире. Контроль за безопасностью на самолётах хорошо отлажен, но катастрофы, как это не печально, иногда случаются. Мы часто слышим в новостях, что черный ящик помог разобраться в причинах аварии самолета, и таких аварий можно избежать в будущем.
Но почему бортовой самописец самолета так странно называют, причем не только в России, а во всем мире? - Давайте разбираться.
Появление бортового самописца
Бортовой самописец, который непрерывно регистрировал полетные параметры самолета появился достаточно давно (перед Второй мировой войной во Франции). В его основе лежал многоканальный осциллограф, который световым лучом записывал в виде графика на движущуюся фотопленку определённые данные. Но только с конца 50-х годов к регистрируемым параметрам добавили запись переговоров пилотов, а позже и сохранение всех звуков из кабины экипажа.
Широкий выпуск регистраторов начался в компании "Société Française des Instruments de Mesure", которую открыли изобретатели в 1947 году. Позже она стала известна производством разного оборудования, в том числе и самописцев.
Технологические изменения произошли в 1953 году, когда упал первый в мире на то время реактивный лайнер с пассажирами на борту. Ученый Дэвид Уоррен принимал участие в расследовании и пришел к мысли, что проще понять причину, если была бы возможность услышать последний разговор экипажа. Поэтому он занялся разработкой нового самописца, который не только записывал параметры работы самолета, но и разговоры. В 1956 году регистратор был представлен в качестве пробного аппарата, а уже в 1960 году в Австралии их установка была обязательна на каждом пассажирском самолете.
Разработка самописца в СССР началась в 1960 году, а в 1965 вышел приказ Минавиапрома СССР – испытать новые образцы на возможность контролировать параметры систем самолета. Первое поколение регистраторов САРПП-12 для маневренных лайнеров и МСРП-12 для маломаневренных имели простой оптический осциллограф К10-53, упакованный в ящик. Технологическое усовершенствование состоялось в 1974 году благодаря разработкам конструкторов И. Ястребова и В. Буралкина.Регистраторы записывали и контролировали значительно больше параметров, улучшилась сохранность информации и прочность самого контейнера. В этом же году появилась первая компьютерная программа за контролем устройств самолета.
Видоизменения бортового самописца
Первые регистраторы параметров были действительно ящиками, в которые помещались осциллографы, а запись производилась на обычную фотопленку. На нем было зеркальце, которое при любом отклонении меняло положение и засвечивало в определенный момент пленку. Потом уже определяли, в какой отрезок времени это произошло. Длина таких пленок составляла 8 метров.
Фотопленка чувствительна к свету, поэтому она должна была находиться в темном месте. Из-за этого ящики делались светонепроницаемые, то есть черного цвета. Так в лексикон и попало название регистратора – черный ящик. Но есть еще одна версия происхождения названия. Когда его усовершенствовал Дэвид Уоррен, то он приобрел вид недоступного объекта, хорошо скрываемого содержимого. Понятие «черный ящик» - это что-то из разряда недоступного и непонятного, которое не предназначено для общественности, то есть тайная информация.
При падении ящик часто распадался на куски, хотя использовался прочный контейнер. Но углы повышали степень его раскола, а значит и потери информации. Со временем его стали делать круглым, хотя и этот вариант оказался не прочным, потому что раскалывался на две половинки. Овальная форма стала лучшей, позволяя уменьшить возможность раскола.
Найти черный ящик после крушения самолета сложно. Имея черный цвет, он просто сливался с местом пожара или был невидимым, находясь в другом месте. Корпус самописца стали красить в оранжевый цвет, который даже при пожаре не полностью обгорал, и его легче можно было бы обнаружить. А установка радиомаяка облегчила его поиски, даже если он находится на дне моря. При падении маяк автоматически включается, посылая сигнал о месте нахождения бортового устройства регистрации.
Почему при крушении самолета бортовой самописец не сгорает
Трудно представить, как должен быть упакован самописец, чтобы не разбился, а потом еще и выдержал высокую температуру при пожаре, сохранив ценную информацию. Особенно сложно было первым устройствам, потому что использовалась обычная фотопленка и магнитная лента, которые легко плавились. Это ставило перед конструкторами еще одну задачу, и она была решена с помощью асбеста, которым стали обматывать регистратор. Усовершенствование произошло в 1956 году.
В советских самописцах САРПП-12 фотопленка находилась в специальной броневой кассете, которая не была защищена от высокой температуры. В накопителе МСРП-12 система была лучше, потому что кассета находилась в контейнере с дополнительной изоляцией, что позволяло выдерживать температуру в 1000 °C 10 минут и дополнительные нагрузки.
Корпус современных самописцев изготовлен из титана, что увеличивает его прочность и устойчивость при нагрузках. В качестве эксперимента ящик сбрасывали со 100-метровой высоты. Результат – на асфальте осталась выемка, а ящик не получил повреждений, если не считать царапин и поврежденный шлейф для соединения с компьютером, но это не столь важно для сохранения информации. Его запускали на скорости в металлическую преграду, которым был ковш снегоуборочной машины – на ковше небольшая вмятина, а на ящике потертости.
Пространство самописца засыпано порошком, который предотвращает нагревание внутри предметов. Причем экспериментаторы доказали это, поместив в середину сырое яйцо и продержав 20 минут ящик в печи с температурой 1100 °C. Яйцо осталось сырое. Это еще раз подтвердило прочность черного ящика. Микросхемы памяти спрятаны под слоем теплозащиты, демпфера и собственно стального корпуса. Платы контролера и интерфейса находятся в отдельном корпусе.
Как извлекают записи из бортового самописца и их расшифровка
В самолетах может быть два регистратора – один для записи работы параметров систем, а другой – речевой, который и позволяет услышать разговор экипажа. Но часто их просто совмещают на одной платформе. Аварийный самописец размещают в хвостовой части, так как это место меньше всего рассыпается на кусочки при ударе. При нахождении черного ящика начинается расшифровка содержимого. Но это выражение уже имеет не прямое значение, а скорее условное, означающее подать информацию в удобном для прочтения виде.
К первым изобретенным регистраторам выражение «расшифровать» подходило как нельзя точно. Чтобы добыть информацию с САРПП-12, нужно было сначала проявить пленку, увеличить изображение, а потом с помощью графиков расшифровать значения. А магнитная лента МСРП-12 проходила расшифровку на специальном устройстве.
По мере развития технологий появились автоматизированные считывающие устройства. В современном виде запись происходит на карту памяти, и специалистам добыть информацию не составляет труда, даже если ящик деформировался. Достаточно ее извлечь и вставить в считывающее устройство, чтобы узнать последние события на самолете.
Что узнавали из разговоров пилотов по самописцам
Установка самописцев помогла контролировать работу систем самолетов, износ механизмов. Своевременная замена или ремонт помогли уменьшить количество аварийных ситуаций в 3-4 раза. Но важно знать, из-за чего они происходили – по вине некачественных устройств или неправильных действий пилотов.
Первые речевые регистраторы помогли обнаружить ошибки и нарушения пилотами правил полета и руководство самолетом. Например, было обнаружено, что применялось снятие винтов с упора для снижения скорости при заходе на посадку или подныривали под глиссаду, что привело один раз к аварии Ан-24. Это вынудило усовершенствовать систему контроля, что и было достигнуто с помощью компьютерной программы. И если первые устройства могли контролировать 80 событий, то современные – 200.
“Черный ящик” самолета – это не просто устройство, это свидетель, который рассказывает правду о последних минутах полета. Его роль в расследовании авиационных происшествий и повышении безопасности полетов неоценима. Благодаря постоянному развитию технологий, “черные ящики” становятся все более надежными и информативными, что позволяет делать авиацию еще более безопасной.
- Что вас больше всего удивило или заинтересовало в статье о “черных ящиках”?
- Насколько важна, на ваш взгляд, роль “черных ящиков” в обеспечении безопасности авиации?
- Какие улучшения в технологии “черных ящиков” вы считаете наиболее важными для будущего?