3月31日上午，“3·21”东航MU5735航空器飞行事故国家应急处置指挥部举行新闻发布会，对搜寻最新情况进行发布，目前飞机的两部黑匣子正在解码中。黑匣子是什么？为何如此重要？黑匣子有什么作用？黑匣子的“抗压”指标是怎样的？黑匣子为什么不是黑色？……这些问题的答案，我们今天就来一一解答。
◎山东商报·速豹新闻网记者 马媛
什么是黑匣子？
据公开资料报道，“黑匣子”是飞机专用的电子记录设备之一。正常情况下是两个长约40厘米、宽与高分别约20厘米的长方体，每个重约20公斤到30公斤。西北工业大学航空学院副教授郭庆在接受采访时表示，黑匣子又叫做“飞行记录器”。客机上安装的飞行记录器一般有2台，一台是飞机数据记录器，负责记录飞行速度、高度、时间、发动机转速、飞机舵面偏转角等数据；另一台是座舱话音记录器，负责记录飞机上与地面的通话、工作人员的对话，以及机舱里的各种声音。黑匣子可以向调查人员提供飞机在失事前一段时间内的飞行情况，是对事故分析的重要证据来源，也是对事故作出正确判断的数据来源。
黑匣子的诞生
据《航空知识》主编王亚男介绍，黑匣子是上世纪五十年代被发明出来的。在那之前，人们想调查空难结果就只能依靠事故现场的痕迹推断，进行猜测，再找寻证据证明观点。但由于没有直接的人证和证言，直接证据的缺失是现场调查的重要难题。因此，能够记录座舱内发生的事情的黑匣子应运而生，这对于调查人员能够重现事故发生前最后的时刻极其重要。
王亚男介绍，为了进行全面的数据保存，所以黑匣子必须经过特殊的设计，如可耐受400-500公里/小时的高速撞击、可承受上千度高温灼烧等。但很多飞机在失事坠地时的剧烈程度仍然超出了黑匣子所能够承受的范围，这就是为什么黑匣子还是会出现破损的原因。
过去的黑匣子会装载到飞机的驾驶舱附近，但后来人们发现这个位置很容易使黑匣子受到损坏，所以现在设计师们把黑匣子设计在飞机的尾段，因为这里是承受冲击能量较少的部分，也更容易留存，这就有利于黑匣子中数据的安全保存。
此外，黑匣子有一套定位系统来帮助我们尽快地找到它。定位系统通常包括无线电的定位信号发射机和水下的超声波信标发射机。意思就是，在陆地上，黑匣子可以用无线电信号来标定自己的位置，在水下则可以用超声波来标定自己的位置。
黑匣子的安全性如何？
在大多数空难中，黑匣子能经受住爆炸解体、剧烈燃烧、入水浸泡等破坏。据中国新闻网报道，其原因在于：一、为了能在强力撞击下保存下来，飞行记录器必须通过防火防震的考验。根据美国民航局的规定，黑匣子的外壳必须能承受在1090°C的火焰中燃烧30分钟，被100G重力撞击11秒，此外，由于地球表面大部分是由水所覆盖，因此还得能够承受深度6096米的水下压力。二、黑匣子通常安装在安全的机尾。科学家通过对多起飞行事故进行分析，发现飞行器的机尾部分不容易损坏。三、黑匣子的记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪，类似于计算机里的存储芯片，防止黑匣子在空难中遭到损坏。
虽然黑匣子通常情况下可以经受各种极端条件的考验，但在某些极端条件下还是可能会损坏。据科普中国记载，在航空历史上，有不少航空事故中的黑匣子受到严重损坏。例如2021年1月9日印尼SJ182航班坠毁事故中，事故航班高速俯冲坠毁，其中一个黑匣子被发现时已经破损解体。这种情况下想要恢复和读取数据就变得非常困难。在1991年5月26日劳达航空004号班机事故中，飞行数据记录器因为剧烈撞击而损坏严重，无法读取任何数据。
在少数案例中也曾出现“语音记录器”因设置错误或电路故障只存有少量通话内容的情况。如南非航空295号班机，坠毁于印度洋一年后驾驶舱通话记录器才被打捞出水（飞行数据记录器至今未寻获）。由于海水的长期浸泡，塑胶制的磁带已经开始分解，辨识困难。
在本次“3·21”东航MU5735航空器飞行事故中，民航局通报，东航MU5735的第一部黑匣子已于3月23日晚由专人送达北京的译码实验室，数据下载和分析工作正在进行中，然而目前不能排除存储单元损坏的可能。至于修复时间，要视黑匣子损坏状况而定，短则几天，长则需要半年。一般情况下破译工作由专业的民航事故调查机构负责解读。如果损坏严重，航空公司的工作人员也会派遣技术人员参与解读工作或者送回设备原制造厂进行恢复处理。
黑匣子有什么作用？
民航局航空安全监察专员、航安办主任朱涛介绍，根据本架波音B737-800飞机的构型，两部记录器均安装在飞机后部，驾驶舱语音记录器（CVR）位于后货舱，飞行数据记录器（FDR）位于客舱后部天花板上方。
据航空工业从事黑匣子研究的专家邢鹏辉介绍，用于事故分析的抗毁型黑匣子里，记录空速、高度、航向、垂直加速度等参数信息的，是其飞行数据记录器（FDR）。通常情况下，FDR至少可以记录断电前25小时的飞行数据，因此几乎满足现有的所有航线的全程飞行数据记录。我们大概都有耳闻，黑匣子可以记录飞行员的通话，这是其另一部分在起作用，叫做座舱音频记录器（CVR）。它可记录机组成员对话、空地通话、旅客广播和驾驶舱环境声音。CVR至少可以记录断电前2小时的音频数据。2013年12月，FAA发布了CVR最新适航标准，增加了10小时、15小时、25小时三种类型要求。如果飞机安装了最新的25小时CVR，就可以避免每次飞行中音频信息被自动循环擦除。
在飞行事故调查时，调查人员利用FDR数据可以重新生成飞机飞行轨迹，模拟再现灾难过程，找出机械或电气故障、驾驶员误操作、遭遇恶劣天气以及火灾等事故原因。利用CVR数据既可以获取机组成员语音信息，又可以通过驾驶舱座椅移动、舱门打开、爆炸、枪击、失速警告、发动机异响等背景声音间接分析事故原因。
黑匣子是黑色的吗？
黑匣子名称虽然带“黑”字，但通常为橙红色，比较显眼。西北工业大学航空学院副教授郭庆介绍，在驾驶座舱内安装声音记录仪的构想是在1954年提出，当时飞机内所有的电子仪器都是放置在大小和形状都统一的黑色方盒子里，声音记录器则放在最坚固的黑色方盒子中。
1957年，美国民航局规定，重量超过九吨以上的飞机都必须安装飞行记录器以加强对飞机的保护。
1965年，航空局决定将安装在飞机上的黑色方盒子油漆成“橙色”或“红色”。一旦飞机失事，黑匣子的外表会非常醒目，比较容易被找到。
到1965年，几乎全世界的每一家航空公司都改用橘色或橙红色的飞行记录器，但仍沿用“黑匣子”这个名称。为了让黑匣子更加醒目，黑匣子的外壳都使用了明亮的橘红色并配有发光带。
靠什么寻找黑匣子？
很多网友提到，黑匣子会持续对外发射信号，需在信号衰减前找到黑匣子。这一信息是否能真实？据央视报道，黑匣子携带水下信号标识器，一旦落入水中受到浸泡，会自动激活电池供电系统，不间断向外发射频率为37.5千赫的声波，此系统可工作一个月左右。这一信号需要用专用水下信号接收仪器接收。如果落入海中，附近的往来船只、石油管道、海洋生物所产生的噪音，均会影响水下定位信标的被探寻范围。而且，该信标信号所发出的可探测范围，相比茫茫大海，可谓沧海一粟，搜寻难度颇高。
不过，此次黑匣子并没有落入水中。当黑匣子落在陆地上时，主要靠目视寻找。其颜色显眼，外壳表面贴有反光标识，可增加在夜间被寻获的几率。在确定大致位置范围后，即使黑匣子埋入土中，也可用金属探测仪等探地工具寻找。
黑匣子的数据安全吗？
中国航空专家张宝鑫在接受采访时曾介绍，黑匣子的外壳由很厚的钢板和多层绝热防冲击保护材料构成，通常安装在飞机尾部最安全的部位，以防止其在空难中损坏。国际航协对黑匣子有明确要求，比如在耐高温方面，通常黑匣子可承受1100°C的高温半小时至一小时，可承受飞机坠毁时的约100G重力撞击；耐水浸方面，不怕海水长时间浸泡。黑匣子的主要功能是提供飞机的多项数据记录，而不是定位功能，因此它的定位功能并不强，通常只是发出脉冲信号，而且时间有限，不过一般在30天以上。在耐酸碱、耐冲击等方面也都有一定要求，只有符合要求的黑匣子才能装在飞机上。
但如果所处环境超出了安全阈值，则可能无法保证数据安全。
此外，在通常客机范畴中，不同类型的飞机的“黑匣子”性能指标基本一致。有网友问，黑匣子在事故中抗压性强，为何不用此类材料应用在飞机架构制造上？西北工业大学航空学院副教授郭庆解释，黑匣子属于飞机的一部分，也是非常重要的一部分，相对于飞机来讲，黑匣子的体积很小，更像是一个乘客的小型行李，因此可以使用比较重的材料制造，不需要太考虑重量问题。
但飞机整个的制造过程对重量的控制非常严格，因为重量增大会使飞机的飞行性能和经济性都有所降低，现在比较新型的客机都在大量使用复合材料，也是在保证强度和刚度的前提下尽量减重。例如空客A350XWB等。
黑匣子的数据有何价值？
黑匣子内记录的信息，可为空难调查人员提供客机失事前一段时间和失事瞬间的飞机飞行状况，机上设备运行状况以及驾驶舱内机师对话内容，成为客机失事原因的重要判断依据。
《航空知识》主编王亚男表示，如果“黑匣子”的数据存储部分完好的话，就可以直接用专业的仪器读取数据。但如果存储部分有损坏，就需要经过一个数据重整和修复的工序，情况更复杂一些。哪怕恢复不了所有数据，恢复一部分数据也会很有价值。
黑匣子数据能否同步云端？
据科技日报报道，黑匣子做到无线传输和云同步在技术上可以实现。但如果每个黑匣子的数据都被实时传输保存，会造成大量数据垃圾。只有在发生事故后，黑匣子记录的数据才能起关键性作用。
为何黑匣子的数据不能采用“云”同步的方式来避免搜索带来的困难？黑匣子做到无线传输数据和云同步从技术上应该是可以实现的。但飞机正常飞行时，黑匣子保存的数据没用，这个数据仅仅是进行飞机出事故后分析用的。也就是说，飞机只有在发生事故后黑匣子数据才能起作用。
全球每天约有数万架次的飞机在飞行，如果每个黑匣子的数据都被实时传输保存，会造成大量的数据垃圾，对真正有用的后期数据分析也会带来麻烦。
|专家解读|
黑匣子译码完成就真相大白了？
两个黑匣子均已找到，是否意味着很快就可以揭秘事故原因了？对此，西部某高校从事飞行器设计的教授林东（化名）表示，黑匣子只是记录数据，不能解释一切问题，调查组需要更多的证据才能找到事故的真正原因。
根据官方发布的消息，两部黑匣子的译码工作正在进行中。同时透露，仅依靠黑匣子数据往往不足以推进相关工作，目前正在寻找更多的证据。一旦取得重大进展，将及时公布。林东认为，黑匣子记录的信息量其实已经相当丰富了，一旦译码完成，诸多坠毁前的数据会公之于众。这也让大众的认知可能会存在误区：黑匣子译码完成就真相大白了。但其实要调查一起坠机事故的原因，仅靠译码黑匣子还不够。
“黑匣子记录的是飞机内在的数据，代表着飞机飞行的姿态。”林东称，如果在飞行中发动机故障，没有推力了，这个推力随着时间变化的数值，黑匣子会记录下来。但是到底是什么原因造成发动机故障，是叶片断裂、外部撞击，抑或零件故障等等，有些信息黑匣子是无法记录到的。
黑匣子只是记录飞机的飞行数据，而数据只是代表一个现象和结论性的东西。再去分析造成这个结果的原因，那就需要寻找更多的证据，比如说飞机的残骸、维修记录等等都是需要进行综合研判的。
林东认为，东航MU5735事故的原因调查结果需要大家耐心等待，“原因的最终调查和推断，需要国内大多数行业内专家的认可，所以调查组也会很谨慎。”此前，广西藤县多个乡镇发布了“关于提供‘3.21’东航MU5735航空器飞行事故有关线索的通告”，就是为了搜集更多的证据，为找到事故原因做准备。
