Черным ящиком (black box) обыватели называют специальное устройство, используемое в авиации с целью записи всего, что происходит на борту во время полета, включая внутренние показатели датчиков и систем самолета и переговоры членов экипажа. Итак, что такое черный ящик в самолете? Давайте разберемся.
Черный ящик впервые появился в игре «Что? Где? Когда?» 6 декабря 1983 года. Это был самый первый «черный ящик» на советском телевидении.
Вопрос: «В этом черном ящике — музейный экспонат. Внимание! Говорят, что в 1764 году по приказу императрицы Екатерины отставной секунд-майор Бахметьев, в селе Никольском Пензенской губернии основал хрустальный завод. И все было бы хорошо, и, может быть, даже отлично, если бы не одно обстоятельство — сын секунд-майора запил. И вот тогда-то разгневанный отец и придумал для сына специальную антиалкогольную рюмку, которая сейчас находится в черном ящике. Что это за рюмка?»
Ответ: Музейная рюмка, наклоните ее, и вам покажется, что в ней плавают три мухи. Может быть, поэтому мы и говорим о тех, кто пьет — «под мухой».
Команда решила, что в черном ящике — рюмка-непроливайка, и самый первый, «исторический» вопрос с черным ящиком знатоки проиграли.
За время существования игры «Что? Где? Когда?» в черном ящике побывали сотни самых разных предметов: мыло, дирижерская палочка, череп, туалетная бумага, свадебное платье, пух от перины, шпоры, кирпич, головка сыра, кочан капусты, купальник-бикини, баночка с мочой, будильник, живая бабочка. Несколько раз за всю историю игры в черном ящике было пусто.
Однажды в черном ящике оказался настоящий авиационный «черный ящик». Весит такой ящик более десяти килограммов. Распорядитель зала вынимает этот ящик за кожаный ремешок, а тот вдруг рвется. Все это происходит в прямом эфире за три дня до Нового года. Ящик падает прямо на зеркальный стол. Зеркало даже не треснуло!
С 1985 года черным ящиком «заведует» редактор Елена Бялко. По ее признанию, самым «проблемным» экспонатом ящика стал ответ на вопрос телезрителя, прозвучавший в игре от 17 мая 2003 года:
В настоящее время в игре используются четыре разных по размеру черных ящика. Все они сделаны из дерева, внутри обиты бархатом.
Некоторые предметы кладут в черный ящик перед началом игры, но живую змею или горячие пельмени не положишь в ящик заранее. Тогда в распоряжении редакторов есть всего 15-20 секунд, чтобы «укомплектовать» ящик и передать его распорядителю зала.
По статистике последних лет, вопрос с черным ящиком выпадает в среднем три раза за четыре игры.
7 июня 2003 года на Ваганьковском кладбище в Москве был установлен памятник Владимиру Ворошилову — куб из черного отполированного гранита. Строгий и загадочный черный ящик стал символом человека-загадки, гениального создателя игры «Что? Где? Когда?».
Как устроен последний свидетель катастроф
Последние слова экипажа, данные датчиков, точная траектория движения — все это в себе содержит «черный ящик». Найти этот предмет, который на самом деле ярко-оранжевого цвета, нелегко. Еще сложнее заставить его «разговаривать». Что представляет собой бортовой самописец, почему чаще всего он единственный выживший после крушения, как осуществляется дешифровка материала — об этом телеканалу «360» рассказали эксперты авиастроения.
Как выглядит черный ящик
Непосвященный человек, увидев черный ящик, даже не поймет, что перед ним главный свидетель авиакатастрофы. Ведь бортовой самописец (а именно так его правильно называют), совсем не ящик, да и цвет его далек от черного. Самописец имеет форму сферы, капсулы или даже цилиндра и окрашен в яркий цвет — от оранжевого до ярко-красного, на корпусе большими буквами написано: FLIGHT RECORDER DO NOT OPEN. Закругленные углы устройства позволяют минимизировать повреждения после падения, а столь яркий цвет, редко встречающийся в природе, упрощает процесс поиска самописца.
Откуда же взялось название
Существует несколько версий. Одна из них связана с первым устройством черного ящика — для записи параметров в 40-х годах ХХ века использовалась фотопленка, и, чтобы избежать ее засвета, корпус окрашивали в черный цвет. По другой версии, так бортовой самописец окрестили журналисты, увидев обугленный после пожара корпус. Однако до сих пор ни одна из них достоверно не подтверждена.
Примечательно, что первые регистраторы полетной информации появились еще в 1939 году, однако обязательной их установка в лайнеры гражданской авиации стала лишь в 1960 году. Бортовое устройство регистрации (БУР), еще одно из названий черного ящика, используемое профессионалами, в середине XX века объединяло в себе и речевой, и параметрический самописцы. Однако после 1960-х годов было принято решение разделить их на два устройства.
Что в черном ящике
Изначально «начинкой» черного ящика были фотопленка и специальная бумага, позже появились магнитные ленты на лавсановой основе и проволока. Но в XXI веке новые модели бортовых самописцев начали оснащать флеш-накопителями, похожими на те, что мы используем для хранения фотографий и других личных данных.
Специалисты постоянно работают над усовершенствованием бортовых самописцев, от начинки до внешнего вида. Например, в СССР долгое время выпускали бортовые устройства сферической формы, которые раскалывались от сильных ударов, как скорлупа, поэтому со временем БУРы вытянулись и стали напоминать капсулу.
Внутренняя защита «начинки» также претерпела изменения: если раньше полость между корпусом и устройством записи заполняли огнеупорным асбестом, то сейчас для этих целей используют специальный пластик, который начинает вспениваться при высокой температуре, сохраняя внутреннее содержание черного ящика. Неизменно только одно — надежный корпус из титана или сверхпрочной стали. У каждого производителя бортовых самописцев — своя технология, единого стандарта нет. Главная цель — сохранить максимум информации о полете.
Заставить черный ящик говорить
Черные ящики обычно располагают в хвостовой части самолета, так как она меньше подвержена повреждениям. После авиакатастрофы специалисты начинают поиски, которые могут занимать несколько дней. Конструкторы предусмотрели и вариант падения самописца в море или реку — каждое устройство имеет маячок, включающийся при контакте с водой.
Бортовых устройств в самолете может быть больше двух, в зависимости от производителя, главная их функция — дублировать информацию с основных ящиков.
После нахождения всех самописцев и оценки их целостности, в соответствии с российским воздушным законодательством Межгосударственный авиационный комитет формирует комиссию по расследованию данного авиационного происшествия.
Часть информации гибнет, не переживая столкновения, и задача экспертов вытащить максимум записанных данных, как параметрических, так и речевых. За красивым словом «расшифровка» скрывается весьма банальный процесс — снятие параметрических данных и анализ переговоров пилотов. На этой стадии уже выдвигаются первые версии воздушной катастрофы — неисправность борта, ошибка пилотирующей команды или теракт. Окончательные итоги представляет комиссия.
«Эх, все. Это п****ц!»
Расшифровка переговоров пилотов показывает, что в падающем самолете ни атеистов, ни интеллигентов нет. Кто-то просит Господа простить их души, но намного чаще последнее, что фиксирует речевой самописец — нецензурная брань. «Эх, все, п****ц», записал бортовой магнитофон Ту-154 № 875 845, выполняющего рейс 03 июля 2001 года по маршруту Екатеринбург — Иркутск (потерпел крушение в аэропорту прилета, погибли 145 человек).
Авиастроение — одно из самых активно развивающихся направлений в промышленности. К сожалению, даже несмотря на все новейшие технологии, не все ящики переживают катастрофу. Эксперты осторожно высказываются по поводу будущего бортовых самописцев — обсуждаются предложения фиксировать не только аудио переговоров пилотов, но и вести видеозапись. Возможно, ящики напрямую будут передавать запись на спутники или ближайшие авиабазы, тогда отпадет необходимость поиска самописцев на месте крушения.
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.
Если устройство окрашено в яркие цвета, то почему бортовой самописец называют черным ящиком? Чтобы узнать причину, нам нужно ознакомиться с историей появления этого важного прибора.
История появления бортового самописца
С увеличением числа самолетов в период бурного развития гражданской авиации стало происходить больше крушений. Чтобы выявить причины аварий и усовершенствовать новые модели самолетов, в 1939 году французские конструкторы разработали аппарат, представляющий собой светолучевой осциллограф, который фиксировал изменения параметров на пленку за счет отклонения световых лучей.
Осциллограф был защищен черным прямоугольным корпусом, благодаря которому и появилось сохранившееся до сегодняшнего дня название. Первые приборы выглядели именно так, как представляют себе черные ящики люди, далекие от авиации – поэтому их и стали так называть.
В 1953 году австралиец Д. Уоррен усовершенствовал внутренности черного ящика, добавив к нему магнитную ленту для голосовой записи.
Первые черные ящики были оснащены самописцами с бумажной лентой, которая подавалась за счет работы часового механизма. Со временем им на смену пришли фотоосциллографы, а через несколько лет их заменили магнитофоны и магнитные ленты.
Что находится в черном ящике самолета?
Сегодня запись показателей и переговоров ведется при помощи микросхем. Электронные платы устройства зафиксированы на специальных амортизаторах для дополнительной защиты. Сама плата схожа по свойствам и характеристикам с привычным флеш-накопителем.
Для облегчения поиска под водой черные ящики оснащают ультразвуковыми маяками. Если самолет упал в горах, для поиска самописцев применяют радиомаяки, предустановленные в них. Работу маяков обеспечивают встроенные аккумуляторы, которые активируются после удара.
Чтобы обеспечить сохранность черного ящика во время катастрофы, он сделан из защитного корпуса, который производят из титана или стали повышенной прочности. Кроме удара, по силе сравнимого со взрывом артиллерийского снаряда, черный ящик должен выдержать получасовое нахождение в огне и нахождение в воде на глубине до 6 км в течение месяца.
Сколько черных ящиков в самолете?
Выпускают две разновидности самописцев:
- эксплуатационные
- аварийные
Первый тип делают для контроля действий экипажа наземными специалистами, поэтому для удобства их устанавливают в кабине пилотов. Корпуса таких приборов не из титана, так что при аварии они часто повреждаются.
Аварийный самописец имеет более надежную защиту, которая обеспечивает его сохранности при аварии. Именно он становится источником информации для выявления причин крушения самолета. Соответственно, внутри каждого воздушного судна есть как минимум два бортовых самописца.
Как расшифровывается черный ящик в самолете?
Информацию, записанную на магнитной ленте (устаревшие версии черных ящиков, которые пока еще эксплуатируются на некоторых моделях самолетов) или флешке расшифровывают при помощи специального программного обеспечения на компьютере.
С учетом полученных данных специалисты моделируют развитие событий на тренажере или в виртуальной программе. Есть и еще один способ моделирования поведения самолета – при помощи двухмерных графиков.
Расшифровка требуется лишь в случае повреждения магнитной ленты в результате аварии. Есть два способа:
- 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.
- Расшифровать данные на ленте можно и при помощи магнитооптической визуализации, если пленка сохранила достаточный уровень намагниченности.
Итак, теперь вы знаете, что представляет из себя бортовой самописец. За появление новейших безопасных авиалайнеров мы должны благодарны не только инженерам-конструкторам, но и черным ящикам, которые помогли выявить недоработки предыдущих моделей и снизить частотность авиакатастроф.