Katastrofy lotnicze - jak działają czarne skrzynki?
W prasie pojawiają się sprzeczne informacje dotyczące akcji poszukiwania czarnych skrzynek z pokładu Airbusa linii Air France, który rozbił się 1 czerwca nad Atlantykiem. Znalezienie urządzeń może ostatecznie rozwiązać tajemnicę tragedii, w której zginęło 228 osób. Sprawdzamy, na jakiej zasadzie działają czarne skrzynki i który element odpowiada za lokalizację urządzenia w głębinach morskich.
Na stronie internetowej francuskiego dziennika "Le Monde" pojawiła się informacja o przechwyceniu słabych sygnałów, które mogły pochodzić z czarnych skrzynek rozbitego Airbusa Air France. Według dziennikarzy urządzenia znajdują się na głębokości około 5 tys. metrów pod wodą.
Niestety, wiadomość została kilka godzin później zdementowana przez rzecznika prasowego francuskiego Biura Śledztw i Analiz (BEA). Z oficjalnego komunikatu wynika, że faktycznie przechwycono pewne sygnały, ale nie ma pewności czy zostały one wyemitowane przez rejestratory parametrów lotu.
Warto odnotować, że wśród licznych komentarzy na forach internetowych często pojawia się opinia o tym, że dane z czarnych skrzynek - nawet jeśli zostaną w końcu odzyskane - nie trafią w pełnej treści do mediów. Wielu internautów twierdzi, że zaszkodziłoby to interesom Francji oraz Airbusowi, który prowadzi konkurencję z amerykańskim Boeingiem.
Niezależnie od opinii w tej sprawie, warto przed lekturą podobnych wiadomości zapoznać się z podstawowymi zasadami działania czarnych skrzynek.
Czarna skrzynka - jak to działa?
Czarna skrzynka to określenie odpowiednie właściwie dla dwóch urządzeń znajdujących się w samolocie: FDR ( ang. _ flight data recorder _ - rejestrator parametrów lotu ) oraz CVR ( ang. _ cockpit voice recorder _ - pokładowy rejestrator dźwięku ). Oba zasilane są z generatorów pracujących w oparciu o silnik samolotu. Dane z czujników wcześniej wysyłane są do bloku FDAU (flight-data acquisition unit), tam przetwarzane i przesyłane do czarnych skrzynek.
FDR zbiera dane z kilkunastu czujników umieszczonych w różnych częściach samolotu. Dzięki temu urządzenie może zapisać nawet 70. różnych parametrów związanych z lotem, w tym m.in. przyspieszenie samolotu, prędkość, temperaturę wewnątrz i na zewnątrz, ciśnienie, działanie silnika, ustawienia steru i klap, wysokość lotu, kurs, czas i wiele innych.
CVR to urządzenie, które służy do nagrywania dźwięków z kilku mikrofonów umieszczonych w kabinie pilotów. Źródłem nagrań są zestawy do komunikacji pilotów oraz trzeciego członka załogi, a także dźwięki pochodzące z okolicy kokpitu (np. alarmowe). Warto zauważyć, że w ten sposób nagrywane są również prywatne rozmowy pilotów.
Podstawą działania większości czarnych skrzynek była od początku lat '6. umieszczona w nich taśma magnetyczna, na której urządzenie zapisywało dane z około czterech godzin lotu.
Od lat '9. inżynierowie zmienili tę formę zapisu i zaczęli zastępować ją nowszą metodą opartą o półprzewodnikowe układy scalone. Dzięki temu wyeliminowano z urządzeń elementy ruchome i w ten sposób zwiększono ich wydajność i wytrzymałość na uszkodzenia fizyczne. Obecne rozwiązania umożliwiają zapisanie dwóch godzin zapisu audio z CVR i 25 godzin danych z FDR.
Obie "czarne skrzynki" przechodzą podczas produkcji testy odporności. Według obecnych standardów urządzenia powinny przetrwać minimum przeciążenia rzędu 340. G ( 33 km/s² ), przez czas 6,5 milisekundy, uderzenie masy 226 kg spadającej z wysokości 3 metrów na powierzchnię o średnicy 6 milimetrów, wystawienie na działanie płomienia gazowego do 1100 stopni Celsjusza przez 30 minut oraz do 260 stopni przez 10 godzin, zanurzenie na głębokości 6 tysięcy metrów przez 30 dni oraz zanurzenie w płynach eksploatacyjnych (paliwo, olej, itd.) na okres 48 godzin.
ULB, czyli nadzieja na rozwiązanie tajemnicy katastrofy Airbusa
Czarne skrzynki wyposażone są w dodatkowy sygnalizator ultradźwięków, tzw. ULB (ang. underwater locator beacon). Jeśli urządzenie odnotuje kontakt z wodą, zaczyna wysyłać sygnał, który umożliwia zlokalizowanie czarnej skrzynki (typowo 37,5 kHz).
Rozwiązanie to pozwala namierzyć skrzynkę znajdującą się nawet do 4,2 tysięcy metrów pod powierzchnią wody. Sygnał wysyłany jest raz na sekundę przez 3. dni. Niestety, zespołowi poszukującemu urządzeń pozostało już niewiele czasu...
Źródła:
Howstuffworks.com: How Black Boxes Work - http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/other-gadgets/black-box.htm
Jacek Tomczak - Janowski: Lotnicze systemy nawigacyjne (i okolice) - http://www.heading.pansa.pl