Kuidas Musta Karbid Töötavad

{h1}

Sageli on ainukesed kokkupõrked, musta kastiga aidata uurijatel kindlaks teha, mis juhtus lennuki õnnetuses. Uuri välja, mis on musta kasti sees.

Indoneesiast pärit sukelijajad võtsid lõpuks tagasi ühe Lion Airi jada, mis kukkus Jaapani merele 29. oktoobril 2018 ja mille pardal oli 189 inimest. AP-i aruannete kohaselt peaks lennuandmete salvestaja aitama uurijatel saada vastuseid kahe kuu vanuse Boeing 737 MAX 8 põhjustatud kokkupõrke pärast kohe peale starti. Helisalvesti peaks ka lennu ajal esitama piloodikabiini meeskonna hääli, mootori helisid, instrumendi hoiatusi ja muud helisalvestust.

Kui lennuk langeb, on tavaliselt palju vastamata küsimusi. Seepärast pööravad uurijad vastusteks lennuki pardaregistraatorile (FDR) ja piloodikabiini helisalvestisse (CVR), mida tuntakse ka kui mustad kastid. Pärast mis tahes lennukitõkkeid Ameerika Ühendriikides hakkavad Riikliku Transpordiohutuse Ameti (NTSB) ohutuurijad otsekohe otsima õhusõiduki musta kasti.

Kahjuks ei vasta vastused alati kiiretele. Läbi Atlandi ookeani lõunasse sattus 2009. aasta 1. juunist hävitatud Air France Flight 447, 447 uurijatele ligi kaks aastat. Kast ei olnud mitte ainult ellujäänud mõju, vaid ka allvees ligi 13 000 jalga soolane, söövitav merevesi. Lõppkokkuvõttes näitasid andmed, et pilootvea oli kaasa aidanud lohutamisele, mis lõppkokkuvõttes põhjustas krahhi.

Need salvestusseadmed, mille maksumus on vahemikus 10 000 kuni 15 000 USD, näitavad üksikasju õnnetusjuhtumit vahetult toimuvate sündmuste kohta. Käesolevas artiklis vaatleme kahte tüüpi mustad kassetid, kuidas nad jäävad krahhide kätte ja kuidas neid välja ja analüüsitakse.

Musta karbid alustamiseks

EgiptusAir 990 vanem mudel, mis kukkus aastal 1999.

EgiptusAir 990 vanem mudel, mis kukkus aastal 1999.

Lennunduse salvestajate laiaulatuslik kasutamine ei alanud enne II maailmasõja ajastut. Sellest ajast alates on musta kasti salvestusmeedium arenenud, et logida palju rohkem teavet õhusõiduki käitamise kohta.

Vanemad mustad kastid on kasutatud magnetlint, tehnoloogia, mis võeti kasutusele 1960. aastatel. Magnetlint töötab nagu kõik magnetofonid. Mylari lint tõmmatakse üle elektromagnetilise pea, mis jätab lindi kohta natuke andmeid. Nendel päevadel kasutavad mustad kastid tahketeta mäluplaadid, mis toimus 1990. aastatel.

Tahkis olevaid salvestajaid peetakse palju usaldusväärsemaks kui nende magnetiliste lintkollektoritega. Tahkes olekus kasutab mäluseade kiipides olevaid massiive, nii et neil ei ole liikuvaid osi. Liikuvate osade puudumisel on vähem hooldusküsimusi ja vähenenud võimalus krahhi ajal puruneda.

Nii CVR kui ka FDR-i andmed salvestatakse virnas mäluplaadid sees sees crash-ellujäänud mälu üksus (CSMU). Mälulaudadel on piisavalt digitaalseid salvestusruume, et mahutada kahe tunni audioandmeid CVR-ide jaoks ja 25-tunnilist lenduandmeid FDR-de jaoks.

Lennukitel on andurid, mis koguvad andmeid, nagu kiirendus, õhkkiirus, kõrgus, klapi seaded, välistemperatuur, mootori jõudlus ja salongi temperatuur ja rõhk. Magnetilise magnetofoniga saab jälgida umbes 100 parameetrit, samal ajal kui tahketeosed salvestusseadmed saavad jälgida palju rohkem.

Näiteks Boeing 787-s võivad üksused logida ilusad 146 000 parameetrit, mille tulemuseks on mitu teraebiandmeid iga lennu kohta. See uskumatu andmete koormus on kahekordne serv mõõk; see sobib õhusõidukite jälgimiseks, kuid see võib hävitada insenere ja hoolduspersonali. Kõikide nende andmete haldamiseks vajavad nad keerukat andmetöötluse tarkvara.

Ükskõik, kas süsteem on vanem või täielikult kaasaegne, saadetakse kõik lennuki andurite kogutud andmed lennuandmete kogumise üksus (FDAU) õhusõiduki ette. See seade on tihti leitav elektroonikaseadmete laht kabiini all. Lennuandmete salvestamise üksus on kogu andmesalvestusprotsessi keskhaldur. See võtab anduridest saadud teabe ja saadab selle musta kasti.

Mõlemad mustad kasse on varustatud ühega kahest elektritootjast, kes juhivad oma võimsust lennuki mootoritelt. Üks generaator on 28-voldine alalisvooluallikas, teine ​​on 115-voldine, 400-herts (Hz) vahelduvvooluallikas.

Piloodikabiini kõlarid

2006. Aastal Comairile Flight 5191 välja pandud piloodikabiini helisalvesti ja lennuandmete salvestaja.

2006. Aastal Comairile Flight 5191 välja pandud piloodikabiini helisalvesti ja lennuandmete salvestaja.

Peaaegu igas kommertslennukis on kosmosesõiduki sisse ehitatud mitu mikrofoni, mis kuulavad lennumeeskonna vestlust. Need mikrofonid jälgivad ka kabiinis esinevat ümbritsevat müra, nagu näiteks lülitid või ükskõik missugused koputamised. Lennuki kabiinis võib olla kuni neli mikrofoni, millest igaüks on ühendatud piloodikabiini helisalvestusseadmega (CVR).

Mikrofonid saadavad heli CVRile, mis digiteerib ja salvestab signaale. Kabiinis on ka seade nimega seotud juhtseade, mis annab CVR-i jaoks mõeldud heli eelvõimenduse. Neli mikrofoni paigutatakse piloodi peakomplekti, piloodi peakomplekti, kolmanda meeskonnaliikme peakomplekti (kui on olemas kolmas meeskonnaliige) ja piloodikabiini keskosa lähedal, helihoiatuste ja muude helide valimiseks.

Enamik magnetilist lint CVR-sid säilitab viimase 30 minuti heli. Nad kasutavad katkematu tsükli linti, mis lõpeb tsükli iga 30 minuti järel. Uue materjali salvestamisel asendatakse vanim materjal. Tahvelarvutitega salvestatud CVR-id võivad salvestada kaks tundi heli. Sarnaselt magnetilistele magnetofonidele salvestatakse tahketeosed salvestajad ka vanast materjalist.

Lennuandmete salvestajad

Üks Air France Airbus A330-st pärinevast mustast kastist, mis 2009. aastal Atlandi ookeanile kukkus.

Üks Air France Airbus A330-st pärinevast mustast kastist, mis 2009. aastal Atlandi ookeanile kukkus.

Lennuandmete salvesti (FDR) eesmärk on salvestada lennutehniliste süsteemide tööandmed. Lennuandurite erinevatest piirkondadest ühendatud andurid on juhtmega, mis on ühendatud FDR-iga. Nii et kui piloot libistab lülitit või keerleb nupu, salvestab FDR iga tegevuse.

USA-s nõuab föderaalne lennundusamet (FAA), et kommertslennufirmad registreerivad vähemalt 11 kuni 29 parameetrit, olenevalt õhusõiduki suurusest. Magnetmagistraktoreid saab salvestada kuni 100 parameetrit. Tahkistel FDR -idel on võimalik salvestada sadu või isegi tuhandeid veel.

17. juulil 1997. aastal väljastas FAA föderaalmääruste koodeksi, mis nõuab vähemalt 88 parameetri registreerimist õhusõidukitel, mis on toodetud pärast 19. augustit 2002. Siin on mõned parameetrid, mida on registreerinud enamik FDRi:

  • Aeg
  • Rõhkkõrgus
  • Kiirus
  • Vertikaalne kiirendus
  • Magnetiline pealkiri
  • Juhtimispea positsioon
  • Rool-pedaali asend
  • Juhtseadme positsioon
  • Horisontaalne stabilisaator
  • Kütusevoog

Tahkis registreerijad suudavad jälgida rohkem parameetreid kui magnetlint, kuna need võimaldavad kiiremat andmevoogu. Tahkistel FDR -idel on võimalik salvestada kuni 25 tundi lennuandmeid. Iga FDR poolt registreeritud täiendav parameeter annab uurijatele veel ühe vihje õnnetuse põhjuse kohta.

Ehitatud ellujäämiseks

Continental Airlinesi lennu 1404 lennusalvestid, mis lendasid rajale lennugraafikus Denveris, Colorado 2008. aastal.

Continental Airlinesi lennu 1404 lennusalvestid, mis lendasid rajale lennugraafikus Denveris, Colorado 2008. aastal.

Lennukirõngad on vägivaldsed asjad. Paljudes sellistes õnnetustes on ainult need seadmed, mis püsivad crash-ellujäänud mälumahud Lennuandmete salvestajate ja piloodikabiini helisalvestusseadmete (CSMU) andmed. Tavaliselt on ülejäänud salvestusseadmete šassii ja sisemised osad moonutatud. CSMU on suur silinder, mis tõmbab libisemist lindistama salvestiga. See seade on konstrueeritud nii, et see talub äärmiselt kuumust, rämpsuavanusi ja tonni survet. Vanemates magnetilistel magnetofonidel on CSMU ristkülikukujuline kast.

Kasutades kolme kihti materjali, tahkis-mustas kastis olev CSMU isoleerib ja kaitseb digitaalsete andmete salvestamiseks mõeldud mäluplaatide lauda.

Vaadake lähemalt materjale, mis pakuvad mälulaudadele takistust, alustades sisemise tõkega ja töötavad väljapoole:

  • Alumiiniumkorpus: Mälukaartide seast on õhuke alumiinium.
  • Kõrgtemperatuuriline isolatsioon: See kuiva ränidioksiidmaterjal on 1 tolline (2,54 cm) paksune ja tagab kõrge temperatuuri termilise kaitse. See hoiab mälulaudade eest õnnetusjärgsete tulekahjude ajal ohutut.
  • Roostevabast terasest korpus: - kõrgtemperatuurne isolatsioonimaterjal on roostevabast terasest korpuses, mis on umbes 0,25 tolli (0,64 cm) paksune. Titaani saab kasutada ka selle välise soomuse loomiseks.

Need karastatud korpused on uskumatult olulised. Ilma piisava kaitseeta häviksid kõik lennuandmed. Nii et andmete turvalisuse tagamiseks ründavad insenerid oma musta kasti täiesti raevukalt, et näha, kas nende tooted suudavad äärmiselt kuritarvitada.

Crash survivalable mälumooduli testimine

Musta kasti kvaliteedi ja elujõulisuse tagamiseks katsetavad tootjad põhjalikult CSMU-sid. Pidage meeles, et ainult CSMU peab hädamaanduma - kui õnnetusjuhtumite uurijad seda teevad, saavad nad vajaliku teabe hankida. Seadme testimiseks laadivad insenerid proovimaterjalide andmeid CSMU sisemäludesse. See muster vaadatakse üle lugemisel, et teha kindlaks, kas kokkupõrke, tulekahjude või surve tõttu on mõni andmekadu kahjustatud.

Katastroofide ellujäämisjärjestuse moodustavad mitmed testid:

  • Katastroofiefekt: Teadlased lasevad CSMU alla õhukanni, et tekitada mõju 3400 Gs (1 G on Maa raskusjõu jõud, mis määrab, kui palju midagi kaalub). Kell 3400 Gs tabab CSMU alumiiniumist kärgstruktuuri, mille jõud on 3400 korda suurem tema kaalust. See mõjujõud võrdub või ületab seda, mida diktofon võib tegelikust krahhist tekkida.
  • PIN-koodi langus: Selle seadme läbitungitakistuse katsetamiseks langevad teadlased 10-meetrise (3 meetri kõrguse) kõrguselt CSMU-lt CSMU-st põhjapinnale ulatuvast 0,25-tollist (0,64-sentimeetrist) terasest pistikust 500-naeli (227-kilogrammi) kaal. See pin, mille taga on 500 naela, mõjutab CSMU silindri kõige haavatavat telge.
  • Staatiline purustamine: Viieks minutiks kasutavad teadlased 5 000 naela põrandjõu ruutmeetri kohta (psi) igale seadme kuuele põhiteljele.
  • Tulekahju test: Teadlased panevad seadme propaanist lähtuva tulekera, küpsetades seda kolme põleti abil. Seade asub tuulega 2 000 kraadi Fahrenheiti (1100 Celsiuse) juures ühe tunni jooksul. FAA nõuab, et kõik tahkisandurid saaksid sellel temperatuuril vähemalt ühe tunni jooksul elada.
  • Süvamere sukeldumine: CSMU pannakse 24 tunniks soolase veega survestatud mahutisse.
  • Soola-vee allumine: CSMU peab 30 päeva jooksul elama soolase veepaagis.
  • Vedeliku keetmine: Erinevad CSMU komponendid paigutatakse mitmesugustele lennunduses kasutatavatele vedelikele, sealhulgas reaktiivkütusele, määrdeainetele ja tulekustutusega kemikaalidele.

Tulekahju katse ajal mälu liidese kaabel mis kinnitab mälulaudadele trükkplaadi põletatakse ära.Pärast seda, kui seade jahtub, teevad teadlased selle lahti ja tõmbavad mälumooduli välja. Nad värskendavad mäluplaate, installivad uue mälukaarti ja ühendavad seadme näidissüsteemiga, et kontrollida, kas kõik eellaaditud andmed on arvestatud.

Musta kasti müüakse otse lennuki tootja poolt ja see paigaldatakse. Mõlemad musta karbid on paigaldatud lennuki sabale - nende paigaldamine õhusõiduki tagaküljele suurendab nende ellujäämise võimalusi. Salvestite täpne asukoht sõltub individuaalsest lennukist. Mõnikord asuvad nad kambüüsi laes, ahtri lastiruumis või õhusõiduki tagaosas kaetud sabaosas.

Pärast krahhi

Brasiilia merevägi näitas taasavastatud Air France'i lendude kadu Atlandi ookeani ääres.

Brasiilia merevägi näitas taasavastatud Air France'i lendude kadu Atlandi ookeani ääres.

Ehkki neid nimetatakse "mustadeks kastideks", on lennuki salvestajad tegelikult värvitud oranžiks. See eristav värv koos lindistuste välisilme külge kinnitatud lindi lindiga aitab uurijatel leida musta kasti pärast õnnetust. Need on eriti kasulikud, kui lennuk maandub vees. Termini kaks võimalikku päritolu must kast: Mõned arvavad, et see on tingitud sellest, et varajased salvestajad olid värvitud mustana, samas kui teised arvavad, et see viitab õnnetuse tagajärjel tulekahjude tekkele.

Lisaks värvile ja peegeldavale lindile on mustad kastid varustatud a veealune lokaatori majak (ULB). Kui vaatate musta kasti pilti, näete peaaegu alati väikest silindrilist objekti, mis on seadme ühe otsa külge kinnitatud. Kuigi see kahekordistab kandekäepidemena, on see silinder tegelikult majakas.

Kui lennuk jookseb veekogusse, saadab signaal ultraheli impulsi, mida inimese kõrvad ei kuule, kuid on sonari ja akustiliste asukoha määramise seadmetega hõlpsasti tuvastatavad. Siin on allveeandur maaku poole, mis näeb välja nagu pull-silma. Kui vesi puudutab seda andurit, aktiveeritakse signaaltuli.

Majakas saadab impulsi 37,5 kHz (kHz) ja võib edastada heli 14000 jalga (4267 meetrit) sügavusele. Kui majak hakkab pingimist, pingutab see 30 päeva jooksul üks kord sekundis. See signaali toidab aku, mille säilivusaeg on kuus aastat. Harvadel juhtudel võib tugisignaali kiirelt kokkupõrkel tekkiv signaal minema.

USA-s, kui uurijad leiavad musta kasti, transporditakse see riikliku transpordi ohutuse nõukogu (NTSB) arvutilaboridesse. Nende seadmete transportimisel tuleb erilist tähelepanu pöörata, et vältida salvestuskandja edasist kahjustamist. Vee õnnetuste korral paigutavad salvestid veega jahedamaks, et nad ei kuivaks.

Info hankimine

Vene kosmoselaev Sukhoi Superjet 100 kabiini helisalvestusseade, mis aukati 2012. aasta mäel.

Vene kosmoselaev Sukhoi Superjet 100 kabiini helisalvestusseade, mis aukati 2012. aasta mäel.

Pärast mustade kastide leidmist viivad uurijad laborikomplektidesse, kus nad saavad andmete salvestamiseks salvestusseadmest alla laadida ja üritavad õnnetuse sündmusi uuesti luua. See protsess võib kuluda nädalateks või kuudeks. Ameerika Ühendriikides tarnivad musta kasti tootjad Riiklikku Transpordi Ohutusametit lugemissüsteemide ja -tarkvara abil, mis on vajalik salvestusseadmete salvestatud andmete täielikuks analüüsimiseks.

Kui FDR pole kahjustatud, saavad uurijad lihtsalt taasesitada mälukaardile, ühendades selle näitamissüsteemiga. Tahmeseisundiga salvestajatega saavad uurijad salvestada andmed mõne minuti jooksul läbi USB-või Etherneti portide. Väga tihti jäävad vrakkidest eemaldatud salvestid välja või põlevad. Sellistel juhtudel eemaldatakse mälulaadid, puhastatakse ja paigaldatakse uus mälukaarti. Seejärel ühendatakse mäluplaat tööparameetriga. See salvestaja on spetsiaalne tarkvara, mis hõlbustab andmete otsimist, ilma et oleks võimalik seda mõnda üle kirjutada.

CVR-ile salvestatud salvestiste tõlgendamiseks on tavaliselt kaasatud eksperdirühm. See grupp hõlmab tavaliselt lennuettevõtja ja lennukitootja, NTSB transpordi ohutuse spetsialisti ja NTSB lennuohutuse uurija esindajaid. See rühm võib sisaldada ka FBI keeleeksperti ja vajaduse korral tõlki. See laud püüab tõlgendada CVR-i poolt registreeritud 30-minutiliste sõnu ja helisid. See võib olla hoolikas protsess ja võib võtta nädalaid.

Nii FDR kui ka CVR on hindamatuks vahendiks mis tahes lennukite uurimise jaoks. Need on tihti lennukite õnnetusjuhtumid ja nad on sellised olulised näpunäited põhjusel, mis oleks muul viisil võimatu saada. Kuna tehnoloogia areneb, mängib musta kasti õnnetuste uurimisel jätkuvalt suurt rolli.

Musta karbide tulevik

Mitte ainult lennukite jaoks: siin kujutatud musta kastiga sai autosõiduauto, mis osales 2006. aastal Austraalias krahhis.

Mitte ainult lennukite jaoks: siin kujutatud musta kastiga sai autosõiduauto, mis osales 2006. aastal Austraalias krahhis.

Musta kasti tehnoloogia horisondi jaoks on kõik võimalikud täiustused. Kõige ilmselgelt ei salvesta praegused süsteemid ühtegi piloodikabiini aktiivsuse videot. Riikide transpordiohutuse nõukogu on aastaid proovinud asjatult rakendada videokvaliteeti musta kasti süsteemides, kuid paljud piloodid jätavad video lubamatult keelduma, öeldes, et sellised süsteemid rikuvad nende eraelu puutumatust ja et andmete kogumine on õnnetuste uurijatele piisav.

NTSB nõuab endiselt, et lennukatastroofide uurimisel pole sellist asja nagu liiga palju teavet. Praegu on videosalvestis ikkagi ootel.

Kuid tehnoloogia on rohkem kui valmis. Näiteks Airbus paigaldab kõigis oma helikopterites süsteemi Vision 1000.Vision 1000 kaamera on paigaldatud piloodi pea taga, kus see salvestab piloodi toimingute ja piloodikabiini ala videot ning tuuleklaasist väljavaadet ka nelja kaadri sekundis. See kaalub umbes pool naela ja aktiveerimiseks vajab ainult jõudu ja GPS-ühendust.

Video ei ole ainus paranemine, mis on praegusest olukorrast tingitud vastupanu. Alates 2002. aastast on mõned seadusandjad nõudnud Lennupiletite ja Lennutarengu seaduse salvestamist, mis nõuaks mitte ühtki, vaid kahte lennuregulaatorit, sealhulgas sellist, mis vahejuhtumi ajal lennukist automaatselt välja tõmbab. Selliseid enesekeavitavaid salvestajaid on lihtsam leida, on vähem tõenäoliselt katastroofilisi kahjustusi. Siiani ei ole seadus veel Kongressi läbinud.

Musta karbid ei ole ainult lennukite jaoks. Nad on nüüd integreeritud mitut tüüpi sõidukitesse. Võib isegi olla üks autos, kuigi te ei tea sellest. Umbes 90 protsendil uutest autodest on sündmuseandmete salvestajad (EDR), mis jälgivad samu andmeid nagu lennukid musta kastiga. EDR on ilmselt mõeldud sõiduki ohutussüsteemi hooldamiseks ja jälgimiseks, kuid õnnetuse uurijad saavad ja kasutavad EDR-andmeid, et paremini mõista vrakre... ja mõnikord süüdistada õnnetusjuhtumi tagajärjel.

Kui tegemist on lennukitele paigaldatud mustade kastidega, on täiesti võimalik, et nad lähevad kõrvale. Karbi salvestamise asemel võivad lennukid varsti lihtsalt kõik oma olulised andmed saata otse maapealsele jaamale. Need süsteemid on juba olemas. Näiteks AeroMechanical Services "FlyhtStream" õhk-maa-alune süsteem saadab lendu andmed satelliidi kaudu kodus.

Sellised süsteemid kõrvaldavad katastroofi käigus hävitatud kasti lootusetu otsimise ja võivad olla ka töökindlad. Kuid hetkel on mustad kastid ikkagi väga hädavajalikud iga päev, kui tuhanded lennukid sõidavad taevasse, sõites miljoneid inimesi üle kogu maailma.

Autori märkus: kuidas mustad karbid töötavad

Mul on korduv õudusunenägu selle kohta, et suumitakse läbi hukatu jetava taeva. Iga kord, kui lennuk lahkub rajal startimisel ja seejärel kiirustades otse üles taevasse. Ma ei jõuta unenäo lõpuni. Võibolla see on hea asi. Õnneks on õhusõiduki rikked üsna haruldased - statistiliselt on teie auto palju ohtlikum. Kuid kui lennukid kukuvad taevast, on lihtsus, et neil on idee, miks... muidu insenerid ja pereliikmed jääksid hirmutavaks, mõtlesin, miks süütuid inimesi suri nii kohutavalt. Loodan, et ma ei ole kunagi osa õnnetuspaistast, kus on vajalik must kast. Kui muidugi pole see lihtsalt minu unistustes.


Video Täiendada: Kuidas lisada Wordpressi lehele ilus kujundus?.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com