黑匣子不仅应用在飞机上,它还是火车、汽车、船只的记录器,这也是设计黑匣子的初衷。
2014年,马航MH370航班与地面失去联系,最终坠入面南印度洋,中国、澳大利亚、马来西亚等多国在海上展开拉网式搜寻,至今仍未发现失联航班的残骸,也未找到黑匣子。有关黑匣子是否需要更新换代的话题再次成为航空业热议的话题。
航空公司采购的是飞机,而波音、空客这样的飞机制造商才是黑匣子的采购者。匣子在2012年的总产值为2.65亿美元,增长比较缓慢,这个行业因为牵涉到的技术比较高级,行业壁垒森严。

▲黑匣子(图片转自观察者网)
事实上黑匣子从诞生之日起,就一直在改进,包括外壳的保护性能,对海水航油的耐浸泡性,存储介质的改进。从1960年代只能记录5个参数,到美国联邦航空局(FAA)规定2002年8月19日后制造的飞机黑匣子至少需要记录88个参数,更新其实一直在进行。可这个设备本质上还是在扮演“事后诸葛亮”的角色。实时通信在目前复杂的航空环境里显得尤为重要。
在MH370航班失去联系的第二天,美国前商业飞行事故高级调查员、美国前军事安全官员Alan Diehl就通过《华尔街日报》表达了类似的担忧:随着技术的成熟,不能把每次空难的分析都寄托在黑匣子上。
但是推动黑匣子技术革新是一个颇为复杂的行政问题。
鉴于黑匣子是飞机标配,因此一旦产品通过了FAA这类政府部门的认证,就可以进入正常采购通道。每年黑匣子进入市场的数量可以通过航空公司采购飞机的数量推断出来。但买家并没有修改产品的能力,因此革新黑匣子,根本的推动力一部分在政府,一部分在飞机制造商。
从研发到生产的过程,飞机上任何一个零件,哪怕一个螺丝钉,都要经过一个安全的测试,要做试航的认定才能用到飞机上,这是一个漫长的过程。根据FAA的相关规定,要对黑匣子进行技术改进,首先要由黑匣子的厂方提出改进方案,再由飞机制造商评估,在FAA对技术进行审核和认证之后,美国交通部、全国运输安全委员会(NTSB),包括美国国防后勤局、海洋系统司令部等会评估新技术是否对国防安全构成威胁。
牵一发而动全身,黑匣子技术改进背后负担着整个航空系统,与军事、国家安全以及诸多不透明的行业联系在一起。这样的改进需要国家民航监管单位协同国际民航组织(ICAO)发布适航指令(AD),要求制造商、航空公司改装。就连FAA要推行新的系统,也会遇到重重阻力。近年来,FAA推行美国新一代空中交通系统“Next Gen”,其核心在于用GPS取代雷达,建立全新的交通管制系统。但美国众议院在去年通过的提案里削减了FAA 22%的财政预算,并对该系统的能力表示质疑,导致项目运行缓慢。而新项目搁置,又会导致2021年70万人面临失业。
空难时飞机自行发送飞行数据这一项技术,被期许为黑匣子的代替者。这项技术的基础可追溯到大约30年前,当时美国空军的B-1轰炸机队利用数据传输器提醒机械师,在下一次着陆时将需要哪些备件。根据这一技术,航班在发生紧急状况或者临坠毁前将能通过卫星通讯系统向地面自动发送重要安全数据。
现在这项技术已经被使用,并发展成为航空公司内部现代化的“管理”工具,意在加快维护速度并降低运营成本。比如波音787梦想飞机由西雅图附近的一个运控中心实时监控,一旦某架787飞机传送出矛盾信息或问题,其首席项目工程师都会在他的黑莓(Black Berry)手机上收到通知。不过,它并未作为能跟黑匣子相提并论的调查工具。
一般来说,黑匣子装备了水下信标(ULB),它位于黑匣子整体的一端,是一个小的圆柱状的物体。当飞机坠入水中时,信标开始发送人耳听不到的超声波脉冲,这种脉冲可以被声纳和声学定位仪探测到。一旦信标开始工作,它会每秒发送一次信号并持续30天。从马航MH370航班失联事件来看,黑匣子水下每秒发送一次信号并持续30天,是远远不够的。
有专家曾经提出过一些寻找黑匣子的捷径,飞机上的救生衣遇水会自动充气,浮到水面上,将这种方式应用到黑匣子上,当飞机在坠入海里后,黑匣子可以自动浮上来。或者内置一个GPS芯片,更容易定位。
但这提议却遭到部分专业人士反驳,安装GPS芯片并不能够让黑匣子更容易被定位,因为GPS信号在媒介中的衰减速度远超过37.5kHz。而安装救生衣一类的装置,让黑匣子脱开固定装置自我启动,难度也不小。
黑匣子更新换代,是一项涉及面很广的工作,从政府监管部门,到黑匣子制造商,再到飞机制造商和航空公司,推进这小小的黑匣子技术变革,或者有一种性能更好的记录器替代它,涉及到方方面面的利益。在这个产业链还没有得到彻底改观的情况,黑匣子仍然实时记录民用飞机飞行数据的好帮手。
(文图来源:中国商飞公司新闻中心,文/白若水)



