Máy ghi âm – Wikipedia

Posted on by lordneo

Một ví dụ về máy ghi dữ liệu chuyến bay; đèn hiệu định vị dưới nước là hình trụ nhỏ ở phía bên phải. (Bản dịch của thông điệp cảnh báo bằng tiếng Pháp: "FLIGHT RECORDER KHÔNG MỞ".) Cảnh báo xuất hiện bằng tiếng Anh ở phía bên kia.

Máy ghi âm chuyến bay là một thiết bị ghi âm điện tử được đặt trong máy bay cho mục đích tạo điều kiện cho việc điều tra các tai nạn và sự cố hàng không. Máy ghi âm chuyến bay còn được biết đến bởi hộp đen hộp đen trên thực tế, màu cam sáng để hỗ trợ phục hồi sau tai nạn.

Có hai thiết bị ghi chuyến bay khác nhau: máy ghi dữ liệu chuyến bay ( FDR ) lưu giữ lịch sử gần đây của chuyến bay thông qua việc ghi lại hàng chục thông số được thu thập nhiều lần mỗi giây; máy ghi âm buồng lái ( CVR ) lưu giữ lịch sử gần đây của âm thanh trong buồng lái, bao gồm cả cuộc trò chuyện của các phi công. Hai thiết bị có thể được kết hợp trong một đơn vị. Cùng nhau, FDR và ​​CVR đưa ra một lời khai chính xác, tường thuật lịch sử chuyến bay của máy bay, để hỗ trợ trong bất kỳ cuộc điều tra nào sau đó.

Hai máy ghi âm chuyến bay được yêu cầu theo quy định quốc tế, được giám sát bởi Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế, để có thể sống sót trong các điều kiện có thể gặp phải trong một tai nạn máy bay nghiêm trọng. Vì lý do này, chúng thường được chỉ định để chịu được tác động của 3400 g và nhiệt độ trên 1.000 ° C (1.830 ° F), theo yêu cầu của EUROCAE ED-112. Chúng là một yêu cầu bắt buộc trong máy bay thương mại ở Hoa Kỳ kể từ năm 1967.

Lịch sử [ chỉnh sửa ]

Máy ghi âm buồng lái (được trưng bày trong Bảo tàng Deutsches). Đây là một đơn vị băng từ được xây dựng theo tiêu chuẩn TSO C84 cũ như thể hiện trên bảng tên. Văn bản bên cạnh tiếng Pháp nói rằng "máy ghi âm chuyến bay không mở"

Thiết kế ban đầu [ chỉnh sửa ]

Một trong những nỗ lực sớm nhất và đã được chứng minh là do François Hussenot và Paul Beaudouin thực hiện vào năm 1939 tại trung tâm thử nghiệm chuyến bay Marignane, Pháp, với máy ghi âm "loại HB" của họ; về cơ bản chúng là các máy ghi âm dựa trên hình ảnh, bởi vì bản ghi được tạo ra trên một bộ phim ảnh cuộn dài 8 mét (8,7 yd) rộng 88 mm (3,5 in). Hình ảnh tiềm ẩn được tạo ra bởi một tia sáng mỏng bị lệch bởi gương nghiêng theo độ lớn của dữ liệu cần ghi (độ cao, tốc độ, v.v.). [1] Một máy ghi trước 25 "HB" được sản xuất trước vào năm 1941 và máy ghi âm HB vẫn được sử dụng trong các trung tâm thử nghiệm chuyến bay của Pháp vào những năm 1970. [2]

Năm 1947, Hussenot thành lập Société Française des instrument de Mesure cùng với Beaudouin và một cộng sự khác. để tiếp thị phát minh của mình, còn được gọi là "hussenograph". Công ty này đã trở thành một nhà cung cấp máy ghi dữ liệu lớn, không chỉ sử dụng trên máy bay mà còn cả tàu hỏa và các phương tiện khác. SFIM ngày nay là một phần của nhóm Safran và vẫn có mặt trên thị trường máy ghi âm chuyến bay. Ưu điểm của công nghệ phim là nó có thể dễ dàng phát triển sau đó và cung cấp phản hồi trực quan, bền bỉ về các thông số chuyến bay mà không cần bất kỳ thiết bị phát lại nào. Mặt khác, không giống như băng từ hoặc công nghệ dựa trên bộ nhớ flash sau này, một bộ phim ảnh không thể bị xóa và tái chế, và do đó nó phải được thay đổi định kỳ. Do đó, công nghệ này được dành riêng cho sử dụng một lần, chủ yếu trong các chuyến bay thử nghiệm theo kế hoạch; và nó đã không được gắn trên máy bay dân sự trên các chuyến bay thương mại thông thường. Ngoài ra, cuộc trò chuyện trong buồng lái không được ghi lại.

Một hình thức ghi dữ liệu chuyến bay khác được phát triển ở Anh trong Thế chiến II. Len Harrison và Vic Husband đã phát triển một đơn vị có thể chịu được sự cố và hỏa hoạn để giữ nguyên dữ liệu chuyến bay. Bộ phận này đã sử dụng lá đồng làm phương tiện ghi với nhiều bút stylus khác nhau biểu thị các dụng cụ / điều khiển máy bay khác nhau làm thụt lá đồng. Các lá đồng được định kỳ nâng cao trong khoảng thời gian định sẵn do đó đưa ra lịch sử của các thiết bị / điều khiển của máy bay. Đơn vị này được phát triển tại Farnborough cho Bộ sản xuất máy bay. Vào cuối chiến tranh, Bộ đã yêu cầu Harrison và Chồng ký kết phát minh của họ cho Bộ và Bộ đã cấp bằng sáng chế theo bằng sáng chế của Anh 19330/45. Đơn vị này là tiền thân của các máy ghi âm ngày nay có thể chịu được các điều kiện mà máy bay không thể.

Máy ghi âm chuyến bay hiện đại đầu tiên, được gọi là "Mata Hari", được tạo ra vào năm 1942 bởi kỹ sư hàng không Phần Lan Veijo Hietala. Hộp cơ khí công nghệ cao màu đen này có thể ghi lại tất cả các chi tiết quan trọng trong các chuyến bay thử nghiệm của máy bay chiến đấu mà quân đội Phần Lan đã sửa chữa hoặc chế tạo trong nhà máy hàng không chính của nó ở Tampere, Phần Lan. [3]

Thiết kế của Úc [ chỉnh sửa ]

Năm 1953, khi đang làm việc tại Phòng thí nghiệm nghiên cứu hàng không (ARL) của Tổ chức Khoa học và Công nghệ Quốc phòng, tại Melbourne, [4] Nhà khoa học nghiên cứu người Úc David Warren đã nghĩ ra một thiết bị không chỉ ghi lại các thiết bị đọc , nhưng cũng là tiếng nói trong buồng lái. [5] Năm 1954, ông xuất bản một báo cáo có tên "Thiết bị hỗ trợ điều tra tai nạn máy bay". [6]

Video clip của 1985 tin tức ABC phỏng vấn David Warren về phát minh của ông

Warren chế tạo một nguyên mẫu FDR có tên là "Đơn vị bộ nhớ chuyến bay ARL" vào năm 1956, [6] và năm 1958, ông đã chế tạo nguyên mẫu FDR / CVR kết hợp đầu tiên, [5][7] được thiết kế dành cho máy bay dân sự, dành cho người khám phá Mục đích kiểm tra sau sự cố. [8] Ban đầu, các cơ quan hàng không trên khắp thế giới hầu như không quan tâm, nhưng điều này đã thay đổi vào năm 1958 khi Sir Robert Hardingham, Thư ký Ủy ban Đăng ký Hàng không Anh, đến thăm ARL và được giới thiệu với David Warren [4] Hardingham nhận ra tầm quan trọng của phát minh và sắp xếp để Warren trình diễn nguyên mẫu ở Anh. [6]

ARL đã chỉ định một nhóm kỹ sư giúp Warren phát triển nguyên mẫu trên không . Nhóm nghiên cứu, bao gồm các kỹ sư điện tử Lane Sear, Wally Boswell và Ken Fraser, đã phát triển một thiết kế làm việc kết hợp vỏ chống cháy và chống sốc, một hệ thống đáng tin cậy để mã hóa và ghi âm các thiết bị đọc và giọng nói trên một dây, và mặt đất thiết bị giải mã dựa trên. Hệ thống ARL, được sản xuất bởi công ty S. Davall & Sons Ltd của Anh, ở Middlesex, được đặt tên là "Trứng đỏ" vì hình dạng và màu đỏ tươi của nó. [6]

được thiết kế lại vào năm 1965 và di chuyển ở phía sau máy bay để tăng khả năng phục hồi dữ liệu thành công sau một vụ tai nạn. [9]

Thiết kế của Hoa Kỳ [ chỉnh sửa ]

"Máy ghi âm chuyến bay" được phát minh và được cấp bằng sáng chế tại Hoa Kỳ bởi Giáo sư James J. "Crash" Ryan, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Đại học Minnesota từ năm 1931 đến 1963. Bằng sáng chế "Máy ghi âm chuyến bay" của Ryan đã được nộp vào tháng 8 năm 1953 và được phê duyệt vào ngày 8 tháng 11 năm 1960 như Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2.959.459. [10] Bằng sáng chế thứ hai của Ryan cho "Thiết bị mã hóa cho máy ghi âm và tương tự" là Bằng sáng chế Hoa Kỳ 3.075.192 [11] ngày 22 tháng 1 năm 1963. Một nguyên mẫu đầu tiên của Máy ghi dữ liệu chuyến bay Ryan được mô tả trong Tháng 1 năm 2013 Tạp chí Lịch sử Hàng không bài viết "Cha của Hộp đen "của Scott M. Fisher. [12] Ryan, cũng là người phát minh ra dây an toàn có thể thu vào được yêu cầu trong ô tô, bắt đầu thực hiện ý tưởng về máy ghi âm chuyến bay vào năm 1946, và đã phát minh ra thiết bị này để đáp ứng 1948 yêu cầu từ Ủy ban Hàng không Dân dụng cho việc phát triển máy ghi âm như một phương tiện tích lũy dữ liệu có thể được sử dụng để có được thông tin hữu ích khi đến các quy trình vận hành được thiết kế để giảm thiểu rủi ro không khí. Thiết bị ban đầu được gọi là "Máy ghi âm chuyến bay chung". Những lợi ích của máy ghi âm chuyến bay và thiết bị mã hóa cho máy ghi âm chuyến bay đã được Ryan vạch ra trong nghiên cứu của ông có tên "Nền kinh tế trong hoạt động hàng không với máy ghi âm chuyến bay" được đưa vào Kỷ lục Quốc hội năm 1956. Máy ghi âm chuyến bay của Ryan vẫn tiếp tục ghi lại chuyến bay dữ liệu như khí thải động cơ, nhiệt độ, lưu lượng nhiên liệu, vận tốc máy bay, độ cao, vị trí bề mặt điều khiển và tốc độ giảm dần.

Một "Máy ghi âm buồng lái" (CSR) được phát minh và cấp bằng sáng chế độc lập bởi Edmund A. Boniface, Jr., một kỹ sư hàng không tại Tập đoàn máy bay Lockheed. [13][14][15] Ban đầu ông nộp cho Văn phòng Bằng sáng chế Hoa Kỳ vào ngày 2 tháng 2 năm 1961 , với tư cách là "Máy ghi âm buồng lái máy bay". [16] Phát minh năm 1961 được một số người coi là "xâm phạm quyền riêng tư". Sau đó, Boniface đã nộp lại vào ngày 4 tháng 2 năm 1963 cho một "Máy ghi âm buồng lái" (Bằng sáng chế Hoa Kỳ 3,327,067) [13] với việc bổ sung một công tắc lò xo cho phép phi công xóa bản ghi âm thanh / băng âm thanh khi kết thúc chuyến bay và hạ cánh an toàn. Sự tham gia của Boniface trong các cuộc điều tra tai nạn máy bay vào những năm 1940 [17] và trong các cuộc điều tra tai nạn về việc mất một cánh ở độ cao hành trình trên mỗi hai máy bay chạy bằng cánh quạt Lockheed Electra (Chuyến bay số 542 do Braniff Airlines khai thác năm 1959 và Chuyến bay # 710 được khai thác bởi hãng hàng không Tây Bắc vào năm 1961) khiến ông băn khoăn không biết phi công có thể nói gì trước khi bị mất cánh và trong quá trình hạ cánh cũng như loại và bản chất của bất kỳ âm thanh hoặc vụ nổ nào có thể xảy ra trước hoặc xảy ra trong cánh mất mát. Bằng sáng chế của ông là cho một thiết bị ghi âm thanh nhận xét của phi công và động cơ hoặc các âm thanh khác được "chứa trong máy ghi âm trên máy bay trong một hộp kín được gắn chống sốc, chống cháy và làm kín nước" và "bịt kín theo cách như vậy có khả năng chịu được nhiệt độ khắc nghiệt trong vụ hỏa hoạn ". CSR là một thiết bị tương tự cung cấp vòng lặp xóa / ghi liên tục (kéo dài 30 phút trở lên) của tất cả các âm thanh (tiếng nổ, giọng nói và tiếng ồn của bất kỳ thành phần cấu trúc máy bay nào bị gãy và vỡ nghiêm trọng) có thể được nghe thấy trong buồng lái . [18]

Thuật ngữ [ chỉnh sửa ]

Thiết bị trên không GEE, với đầu thu R1355 ở bên trái và Bộ chỉ thị Loại 62A 'hộp đen' ở bên phải.

Nguồn gốc của thuật ngữ "hộp đen" là không chắc chắn. Trong bối cảnh kỹ thuật hệ thống (từ những năm 1960 khi thuật ngữ này lan rộng), ý nghĩa là máy bay được mô hình hóa như một hộp đen và hành vi của nó có thể được hiểu từ các đầu vào được ghi lại của nó, như hướng dẫn phi công và đầu ra, như dữ liệu cấp độ chuyến bay. [ cần trích dẫn ]

Thuật ngữ "hộp đen" gần như không bao giờ được sử dụng trong ngành an toàn bay hoặc hàng không, trong đó ưu tiên thuật ngữ "máy ghi âm chuyến bay". [ cần trích dẫn ] Máy ghi âm không được phép có màu đen và phải có màu cam sáng, vì chúng được phát hiện và phục hồi sau sự cố. [19] Thuật ngữ "Hộp đen" đã được phổ biến bởi các phương tiện truyền thông nói chung. [ cần trích dẫn ]

Một lời giải thích cho việc phổ biến thuật ngữ "hộp đen" xuất phát từ thời kỳ đầu phim thiết kế máy ghi dữ liệu chuyến bay, đòi hỏi bên trong máy ghi phải tối hoàn toàn để ngăn chặn rò rỉ ánh sáng làm hỏng bản ghi, như trong phòng tối của nhiếp ảnh gia. [20] [21]

Một nguồn gốc khả dĩ khác của thuật ngữ này là thuật ngữ RAF Thế chiến II. Trước khi kết thúc chiến tranh năm 1945, các cải tiến điện tử mới, như Oboe, GEE và H2S, đã được thêm vào máy bay ném bom một cách thường xuyên. Các nguyên mẫu được bao phủ một cách thô bạo trong các hộp kim loại làm bằng tay, sơn màu đen để tránh phản xạ. Sau một thời gian, bất kỳ phần điện tử "mới" nào cũng được gọi là "hộp thủ thuật" (như hộp ảo ảnh) hoặc "hộp đen". [22]

Lần sử dụng đầu tiên được ghi lại của thuật ngữ "hộp đen" liên quan đến máy ghi dữ liệu chuyến bay và máy ghi âm buồng lái là của ông E. Newton của AAIB tại một cuộc họp của Hội đồng nghiên cứu hàng không vào tháng 8 năm 1958. [23]

Các thành phần [ chỉnh sửa ]

Máy ghi dữ liệu chuyến bay [ chỉnh sửa ]

Máy ghi âm chuyến bay điển hình

Máy ghi âm và dữ liệu buồng lái (CVDR), có gắn ULB bên trái bên cạnh thiết bị

Một máy ghi dữ liệu chuyến bay và máy ghi âm buồng lái được lắp đặt trên các khay lắp của chúng trong thân máy bay phía sau

Một máy ghi dữ liệu chuyến bay (FDR; cũng ADR, cho máy ghi dữ liệu tai nạn ]) là một thiết bị điện tử được sử dụng để ghi lại các hướng dẫn được gửi đến bất kỳ hệ thống điện tử nào trên máy bay.

Dữ liệu được ghi lại bởi FDR được sử dụng để điều tra tai nạn và sự cố. Do tầm quan trọng của chúng trong việc điều tra các vụ tai nạn, các thiết bị do ICAO điều chỉnh này được thiết kế và chế tạo cẩn thận để chịu được lực tác động tốc độ cao và sức nóng của một đám cháy dữ dội. Trái với thuật ngữ "hộp đen" phổ biến, bên ngoài của FDR được phủ một lớp sơn màu cam sáng chịu nhiệt cho khả năng hiển thị cao trong đống đổ nát, và thiết bị thường được gắn ở phần đuôi máy bay, nơi nó có khả năng sống sót cao hơn tai nạn nghiêm trọng. Sau một vụ tai nạn, sự phục hồi của FDR thường là ưu tiên cao đối với cơ quan điều tra, vì phân tích các thông số được ghi lại thường có thể phát hiện và xác định nguyên nhân hoặc các yếu tố đóng góp. [24]

FDR ngày nay nhận đầu vào thông qua các khung dữ liệu cụ thể từ Đơn vị thu thập dữ liệu chuyến bay (FDAU). Họ ghi lại các thông số chuyến bay quan trọng, bao gồm các vị trí điều khiển và cơ cấu chấp hành, thông tin động cơ và thời gian trong ngày. Có 88 thông số được yêu cầu ở mức tối thiểu theo quy định hiện hành của liên bang Hoa Kỳ (chỉ có 29 yêu cầu cho đến năm 2002), nhưng một số hệ thống giám sát nhiều biến số hơn. Nói chung, mỗi tham số được ghi lại một vài lần mỗi giây, mặc dù một số đơn vị lưu trữ "cụm" dữ liệu với tần suất cao hơn nhiều nếu dữ liệu bắt đầu thay đổi nhanh chóng. Hầu hết các FDR ghi lại khoảng 17 giờ 25 giờ dữ liệu trong một vòng lặp liên tục. [ cần trích dẫn ] Yêu cầu kiểm tra xác minh FDR (đọc) được yêu cầu hàng năm để thực hiện xác minh rằng tất cả các thông số bắt buộc được ghi lại. [ cần trích dẫn ]

FDR hiện đại thường được bọc kép bằng thép không gỉ hoặc titan chống ăn mòn mạnh, bên trong có lớp cách nhiệt cao. Các FDR hiện đại được đi kèm với đèn hiệu định vị dưới nước phát ra tiếng "ping" siêu âm để hỗ trợ phát hiện khi chìm dưới nước. Các đèn hiệu này hoạt động trong tối đa 30 ngày và có thể hoạt động trong khi được ngâm ở độ sâu lên tới 6.000 mét (20.000 ft). [25][26]

Máy ghi âm buồng lái [ chỉnh sửa ]

Cả hai Hình ảnh bên của máy ghi âm buồng lái, một loại máy ghi âm chuyến bay

Máy ghi âm buồng lái (CVR) là máy ghi âm dùng để ghi lại môi trường âm thanh trong sàn máy bay cho mục đích điều tra tai nạn và sự cố. Điều này thường đạt được bằng cách ghi lại tín hiệu của micrô và tai nghe của tai nghe của phi công và của micrô khu vực trên nóc buồng lái. FAA TSO hiện hành là C123b có tiêu đề Thiết bị ghi âm buồng lái. [27]

Trong trường hợp máy bay được yêu cầu mang CVR và sử dụng thông tin liên lạc kỹ thuật số, CVR được yêu cầu ghi lại các liên lạc đó với điều khiển không lưu trừ khi điều này được ghi lại ở nơi khác. Kể từ năm 2008 yêu cầu của FAA là thời lượng ghi âm tối thiểu là hai giờ. [28]

CVR tiêu chuẩn có khả năng ghi 4 kênh dữ liệu âm thanh trong một khoảng thời gian 2 giờ. Yêu cầu ban đầu là CVR phải ghi trong 30 phút, nhưng điều này đã được chứng minh là không đủ trong nhiều trường hợp, một phần quan trọng của dữ liệu âm thanh cần thiết cho một cuộc điều tra sau đó đã xảy ra hơn 30 phút trước khi kết thúc ghi âm.

CVR sớm nhất sử dụng ghi dây tương tự, sau đó được thay thế bằng băng từ tương tự. Một số đơn vị băng đã sử dụng hai cuộn, với băng tự động đảo ngược ở mỗi đầu. Bản gốc là Bộ nhớ chuyến bay ARL được sản xuất vào năm 1957 bởi David Warren và một nhà sản xuất nhạc cụ có tên Tych Mirfield. [ cần trích dẫn ]

Các đơn vị khác sử dụng một cuộn dây duy nhất, với băng được ghép thành một vòng liên tục, giống như trong hộp mực 8 rãnh. Băng sẽ lưu hành và thông tin âm thanh cũ sẽ được ghi đè cứ sau 30 phút. Phục hồi âm thanh từ băng từ thường chứng tỏ khó khăn nếu máy ghi âm được phục hồi từ nước và vỏ của nó đã bị phá vỡ. Do đó, các thiết kế mới nhất sử dụng bộ nhớ trạng thái rắn và sử dụng các kỹ thuật ghi kỹ thuật số, giúp chúng có khả năng chống sốc, rung và độ ẩm cao hơn nhiều. Với yêu cầu năng lượng giảm của máy ghi trạng thái rắn, giờ đây việc kết hợp pin trong các thiết bị là điều thiết thực, để việc ghi có thể tiếp tục cho đến khi kết thúc chuyến bay, ngay cả khi hệ thống điện máy bay bị hỏng.

Giống như FDR, CVR thường được gắn ở phía sau thân máy bay để tối đa hóa khả năng sống sót của nó trong một vụ tai nạn. [29]

Các đơn vị kết hợp [ chỉnh sửa ]

Với sự ra đời của máy ghi âm kỹ thuật số, FDR và ​​CVR có thể được sản xuất trong một hộp chống cháy, chống sốc và chống nước như một máy ghi âm và ghi dữ liệu buồng lái kỹ thuật số kết hợp (CVDR). Hiện tại, CVDR được sản xuất bởi L-3 Communications, [30] cũng như bởi các nhà sản xuất khác.

Máy ghi âm trạng thái rắn trở nên thiết thực về mặt thương mại vào năm 1990, có ưu điểm là không yêu cầu bảo trì theo lịch trình và làm cho dữ liệu dễ lấy hơn. Điều này đã được mở rộng để ghi âm giọng nói hai giờ vào năm 1995. [31]

Thiết bị bổ sung [ chỉnh sửa ]

Từ những năm 1970, hầu hết các máy bay phản lực dân dụng lớn đều được trang bị thêm "nhanh chóng" máy ghi âm truy cập "(QAR). Điều này ghi lại dữ liệu trên một phương tiện lưu trữ di động. Truy cập vào FDR và ​​CVR nhất thiết phải khó khăn vì yêu cầu họ sống sót sau một vụ tai nạn. Họ cũng yêu cầu thiết bị chuyên dụng để đọc bản ghi âm. Phương tiện ghi QAR có thể tháo rời dễ dàng và được thiết kế để đọc bởi thiết bị được gắn vào máy tính để bàn tiêu chuẩn. Trong nhiều hãng hàng không, các bản ghi truy cập nhanh được quét cho 'sự kiện', một sự kiện là độ lệch đáng kể so với các thông số hoạt động bình thường. Điều này cho phép các vấn đề vận hành được phát hiện và loại bỏ trước khi xảy ra tai nạn hoặc sự cố.

Nhiều hệ thống máy bay hiện đại được điều khiển kỹ thuật số hoặc kỹ thuật số. Rất thường xuyên, hệ thống kỹ thuật số sẽ bao gồm Thiết bị kiểm tra tích hợp ghi lại thông tin về hoạt động của hệ thống. Thông tin này cũng có thể được truy cập để hỗ trợ điều tra tai nạn hoặc sự cố.

Thông số kỹ thuật [ chỉnh sửa ]

Thiết kế của FDR ngày nay được điều chỉnh bởi các tiêu chuẩn được quốc tế công nhận và các thông lệ được khuyến nghị liên quan đến máy ghi âm trong Phụ lục 6 của ICAO có liên quan đến ngành công nghiệp các thông số kỹ thuật về chống cháy nổ và phòng cháy chữa cháy như được tìm thấy trong Tổ chức Thiết bị Hàng không Dân dụng Châu Âu [32] tài liệu EUROCAE ED55, ED56 fiken A và ED112 (Đặc điểm kỹ thuật hoạt động tối thiểu cho các hệ thống ghi âm trên không bị va chạm). Tại Hoa Kỳ, Cục Hàng không Liên bang (FAA) quy định tất cả các khía cạnh của hàng không Hoa Kỳ và trích dẫn các yêu cầu thiết kế trong Đơn hàng Tiêu chuẩn Kỹ thuật của họ, [33] dựa trên các tài liệu EUROCAE (cũng như các cơ quan hàng không của nhiều quốc gia khác).

Hiện tại, EUROCAE chỉ định rằng máy ghi âm phải có khả năng chịu được gia tốc 3400 g (33 km / s²) trong 6,5 mili giây. Điều này gần tương đương với tốc độ va chạm 270 hải lý (310 dặm / giờ; 500 km / giờ) và khoảng cách giảm tốc hoặc nghiền là 45 cm. [34] Ngoài ra, còn có các yêu cầu về khả năng chống xuyên thủng, nghiền tĩnh, cháy ở nhiệt độ cao và thấp , áp lực biển sâu, ngâm nước biển và ngâm chất lỏng.

EUROCAE ED-112 (Thông số kỹ thuật hoạt động tối thiểu cho các hệ thống ghi âm trên không được bảo vệ sự cố) xác định thông số tối thiểu phải đáp ứng cho tất cả các máy bay yêu cầu máy ghi âm để ghi dữ liệu chuyến bay, âm thanh buồng lái, hình ảnh và tin nhắn kỹ thuật số CNS / ATM để điều tra các vụ tai nạn hoặc sự cố. [35] Khi được phát hành vào tháng 3 năm 2003, ED-112 đã thay thế ED-55 và ED-56A trước đó là các thông số kỹ thuật riêng cho FDR và ​​CVR. FAA TSO cho FDR và ​​CVR tham chiếu ED-112 cho các đặc điểm chung cho cả hai loại.

Để tạo điều kiện phục hồi máy ghi âm từ vị trí tai nạn máy bay, chúng được yêu cầu phải có màu vàng sáng hoặc màu cam với bề mặt phản chiếu. Tất cả đều được viết chữ "FLIGHT RECORDER KHÔNG MỞ" ở một bên bằng tiếng Anh và bên kia là tiếng Pháp. Để hỗ trợ phục hồi từ các vị trí ngập nước, chúng phải được trang bị đèn hiệu định vị dưới nước được kích hoạt tự động trong trường hợp xảy ra tai nạn.

Quy định [ chỉnh sửa ]

Trong cuộc điều tra vụ tai nạn năm 1960 của chuyến bay 538 của Trans Australia Airlines tại Mackay (Queensland), thẩm phán điều tra khuyến nghị mạnh mẽ rằng máy ghi âm chuyến bay nên được cài đặt trong tất cả Máy bay chở khách Úc. Úc trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới thực hiện ghi âm giọng nói buồng lái bắt buộc. [36][37]

Máy ghi dữ liệu chuyến bay kỹ thuật số từ chuyến bay 294 của West Air Thụy Điển. Tất cả dữ liệu đã được thu thập, mặc dù phần còn lại của máy bay bị phân mảnh nặng nề

Các quy tắc CVR đầu tiên của Hoa Kỳ đã được thông qua vào năm 1964, yêu cầu tất cả các máy bay tuabin và pít-tông có bốn động cơ trở lên phải có CVR trước ngày 1 tháng 3 năm 1967. [38] Kể từ năm 2008 yêu cầu của FAA là thời gian ghi CVR là tối thiểu hai giờ, [28] theo khuyến nghị của NTSB rằng nó nên được tăng lên từ thời lượng 30 phút bắt buộc trước đó. [39] Kể từ năm 2014 Hoa Kỳ yêu cầu máy ghi dữ liệu chuyến bay và máy ghi âm giọng nói buồng lái trên máy bay có từ 20 ghế hành khách trở lên, hoặc những máy bay có sáu ghế hành khách trở lên, đều chạy bằng tua-bin và cần hai phi công. [40]

Đối với các nhà sản xuất và vận chuyển hàng không Hoa Kỳ, Giao dịch toàn quốc Ban An toàn tation (NTSB) chịu trách nhiệm điều tra các vụ tai nạn và sự cố liên quan đến an toàn. NTSB cũng đóng vai trò tư vấn cho nhiều cuộc điều tra quốc tế không thuộc thẩm quyền chính thức của nó. NTSB không có cơ quan quản lý, nhưng phải phụ thuộc vào luật pháp và các cơ quan chính phủ khác để hành động theo khuyến nghị an toàn của mình. [41] Ngoài ra, 49 USC Mục 1114 (c) cấm NTSB công khai bản ghi âm trừ bản ghi âm . [42]

Tiêu chuẩn ARINC được chuẩn bị bởi Ủy ban Kỹ thuật Điện tử Hàng không (AEEC). 700 Series tiêu chuẩn mô tả hình thức, sự phù hợp và chức năng của thiết bị điện tử hàng không được cài đặt chủ yếu trên máy bay loại vận tải. FDR được xác định bởi ARINC Đặc trưng 747. CVR được xác định bởi ARINC Đặc trưng 757. [43]

Yêu cầu đề xuất [ chỉnh sửa ]

Máy ghi âm có thể triển khai [19459] ]]

NTSB khuyến nghị vào năm 1999 rằng các nhà khai thác được yêu cầu cài đặt hai bộ hệ thống CVDR, với bộ CVDR thứ hai là "có thể triển khai hoặc có thể phóng ra". Máy ghi âm "có thể triển khai" kết hợp máy ghi dữ liệu giọng nói / chuyến bay buồng lái và máy phát định vị khẩn cấp (ELT) trong một thiết bị. Bộ phận "có thể triển khai" sẽ khởi hành máy bay trước khi va chạm, được kích hoạt bởi các cảm biến. Thiết bị được thiết kế để "đẩy" và "bay" ra khỏi vị trí va chạm, để sống sót sau vận tốc rơi, nổi trên mặt nước vô thời hạn, và sẽ được trang bị công nghệ vệ tinh cho vị trí va chạm ngay lập tức. Công nghệ CVDR "có thể triển khai" đã được Hải quân Hoa Kỳ sử dụng từ năm 1993. [44] Các khuyến nghị sẽ liên quan đến một chương trình trang bị thêm lớn. Tuy nhiên, tài trợ của chính phủ sẽ phủ nhận sự phản đối chi phí từ các nhà sản xuất và hãng hàng không. Các nhà khai thác sẽ nhận được cả hai bộ máy ghi âm miễn phí: họ sẽ không phải trả tiền cho một bộ mà họ hiện đang được pháp luật yêu cầu phải mang theo. Chi phí của "CVDR có thể triển khai / có thể phóng ra" thứ hai (hoặc "Hộp đen") ước tính khoảng 30 triệu đô la Mỹ để lắp đặt trong 500 máy bay mới (khoảng 60.000 đô la cho mỗi máy bay thương mại mới). [cầnphảicó[19909043] ]]

Tại Hoa Kỳ, Đạo luật SAFE được đề xuất yêu cầu thực hiện các khuyến nghị NTSB 1999. Tuy nhiên, cho đến nay, luật SAFE ACT đã không được thông qua Quốc hội, đã được đưa ra vào năm 2003 (HR 2632), năm 2005 (HR 3336) và năm 2007 (HR 4336). [45] Ban đầu là "Tăng cường chuyến bay hàng không an toàn ( Đạo luật SAFE) năm 2003 "[46] được giới thiệu vào ngày 26 tháng 6 năm 2003 bởi Nghị sĩ David Price (NC) và Nghị sĩ John Duncan (Tennessee) trong một nỗ lực lưỡng đảng để đảm bảo các nhà điều tra có quyền truy cập thông tin ngay sau tai nạn thương mại. [44]

Vào ngày 19 tháng 7 năm 2005, một Đạo luật SAFE sửa đổi đã được giới thiệu và đề cập đến Ủy ban Giao thông và Cơ sở hạ tầng của Hạ viện Hoa Kỳ. Dự luật được đề cập đến Tiểu ban Hạ viện về Hàng không trong các Đại hội lần thứ 108, 109 và 110. [47][48][49]

Máy ghi hình ảnh [ chỉnh sửa ]

NTSB đã yêu cầu lắp đặt hình ảnh buồng lái máy ghi âm trong máy bay vận tải lớn để cung cấp thông tin sẽ bổ sung dữ liệu CVR và FDR hiện có trong các cuộc điều tra tai nạn. Họ đã khuyến nghị rằng các máy ghi hình ảnh được đặt vào các máy bay nhỏ hơn mà không bắt buộc phải có CVR hoặc FDR. [50] Lý do là những gì các phi công của máy bay nhìn thấy không nhất thiết phải giống như dữ liệu được gửi đến thiết bị hiển thị. Điều này đặc biệt đúng với máy bay được trang bị màn hình điện tử (CRT hoặc LCD). Một dụng cụ cơ khí có khả năng bảo toàn dấu hiệu cuối cùng của nó, nhưng đây không phải là trường hợp với màn hình điện tử. Các hệ thống như vậy, ước tính có giá dưới 8.000 USD được lắp đặt, thường bao gồm một camera và micrô đặt trong buồng lái để liên tục ghi lại thiết bị buồng lái, khu vực quan sát bên ngoài, âm thanh động cơ, thông tin vô tuyến và âm thanh buồng lái xung quanh. Giống như CVR và FDR thông thường, dữ liệu từ một hệ thống như vậy được lưu trữ trong một đơn vị được bảo vệ sự cố để đảm bảo khả năng sống sót. [50] Vì các máy ghi âm đôi khi có thể bị nghiền nát thành các mảnh không thể đọc được, hoặc thậm chí nằm ở vùng nước sâu, một số đơn vị hiện đại là tự -ejecting (lợi dụng động năng khi va chạm để tách mình ra khỏi máy bay) và cũng được trang bị máy phát định vị khẩn cấp vô tuyến và đèn hiệu định vị dưới nước sonar để hỗ trợ vị trí của họ. [ cần trích dẫn ] 19659132] Sau chuyến bay 370 của Malaysia Airlines [ chỉnh sửa ]

Vào ngày 12 tháng 3 năm 2014, để đáp lại chuyến bay 370 của Malaysia Airlines bị mất tích, David Price đã giới thiệu lại Đạo luật SAFE tại Nhà của Hoa Kỳ Đại diện. [51]

Sự biến mất của Chuyến bay 370 của Malaysia Airlines đã chứng minh giới hạn của công nghệ ghi máy bay hiện đại, cụ thể là việc sở hữu vật lý của thiết bị ghi chuyến bay là cần thiết như thế nào o giúp điều tra nguyên nhân của một sự cố máy bay. Xem xét những tiến bộ của truyền thông hiện đại, các nhà bình luận công nghệ kêu gọi các máy ghi âm chuyến bay được bổ sung hoặc thay thế bằng một hệ thống cung cấp "truyền phát trực tiếp" dữ liệu từ máy bay xuống mặt đất. [52][53][54] Ngoài ra, các nhà bình luận kêu gọi phạm vi của máy định vị dưới nước và Tuổi thọ pin sẽ được kéo dài, cũng như việc trang bị máy bay dân dụng với máy ghi âm có thể triển khai thường được sử dụng trong máy bay quân sự. Trước MH370, các nhà điều tra của chuyến bay 447 của Air France 2009 đã kêu gọi kéo dài thời lượng pin "nhanh nhất có thể" sau khi các máy ghi âm của vụ tai nạn không được phục hồi trong hơn một năm. [55]

Sau chuyến bay 8501 của Indonesia AirAsia chỉnh sửa ]

Vào ngày 28 tháng 12 năm 2014, Chuyến bay 8501 của Indonesia AirAsia, trên đường bay từ Surabaya, Indonesia, đến Singapore, bị rơi trong thời tiết xấu, giết chết tất cả 155 hành khách và bảy phi hành đoàn trên [56]

Vào ngày 12 và 13 tháng 1 năm 2015, sau sự phục hồi của máy ghi âm chuyến bay, một đại diện ICAO ẩn danh cho biết: "Đã đến lúc các máy ghi âm có thể triển khai sẽ trở nên nghiêm trọng nhìn kìa. " [ cần dẫn nguồn ] Không giống như các máy ghi âm quân sự, cách xa máy bay, báo hiệu vị trí của chúng để tìm kiếm và giải cứu các máy bay, máy ghi âm trên máy bay thương mại vẫn ở trong thân máy bay. Một quan chức ICAO thứ hai nói rằng sự chú ý của công chúng có "động lực mạ kẽm ủng hộ các máy ghi âm có thể tháo rời trên máy bay thương mại". [57]

Tài liệu tham khảo văn hóa [ chỉnh sửa ]

Tác phẩm nghệ thuật cho album của ban nhạc Rammstein Reise, Reise được tạo ra trông giống như một CVR; nó cũng bao gồm một bản ghi âm từ một vụ tai nạn. Đoạn ghi âm được lấy từ 1 phút2 cuối cùng của CVR của Chuyến bay 123 của Japan Airlines, bị rơi vào ngày 12 tháng 8 năm 1985, làm 520 người thiệt mạng; JAL 123 là thảm họa máy bay đơn chết người nhất trong lịch sử. . Vở kịch có chuyến bay 232 nổi tiếng của United Airlines hạ cánh xuống một cánh đồng ngô gần thành phố Sioux, Iowa sau khi gặp phải sự cố thảm khốc của một động cơ và hầu hết các điều khiển chuyến bay.

Survivor một cuốn tiểu thuyết của Chuck Palahniuk, kể về một thành viên giáo phái, người đã kể câu chuyện cuộc đời mình cho một máy ghi âm trước khi máy bay hết nhiên liệu và gặp sự cố.

See also[edit]

References[edit]

  1. ^ Jean-Claude Fayer, Vols d'essais: Le Centre d'Essais en Vol de 1945 à 1960published by E.T.A.I. (Paris), 2001, 384 pages, ISBN 2-7268-8534-9
  2. ^ Page 206 and 209 of Beaudouin & Beaudouin
  3. ^ "Mata-Hari or Black Box". Museums of Tampere. 1946. Archived from the original on October 19, 2017. Retrieved October 19, 2017.
  4. ^ a b "Dave Warren – Inventor of the black box flight recorder". Defence Science and Technology Organisation. Archived from the original on July 6, 2011.
  5. ^ a b "Australia invented the Black Box voice and instrument recorder". apc-online.com. February 9, 2000. Retrieved March 11, 2014.
  6. ^ a b c d Marcus Williamson (July 31, 2010). "David Warren: Inventor and developer of the 'black box' flight data recorder". The Independent.
  7. ^ A Brief History of Black Boxes, Time MagazineJuly 20, 2009, p. 22
  8. ^ "A Brief History of Black Boxes". Time Magazine. No. July 20. 2009. p. 22. Retrieved February 1, 2012.
  9. ^ Tony Bailey (January 2006). "Flight Data Recorders – Built to Survive" (PDF). aea.net. Avionics News. tr. 38.
  10. ^ [US Patent 2,959,459 for Flight Recorder by James J. Ryan; http://pdfpiw.uspto.gov/.piw?PageNum=0&docid=02959459]
  11. ^ [US Patent 3,075,192 for Coding Apparatus for Flight Recorders by James J. Ryan; http://pdfpiw.uspto.gov/.piw?PageNum=0&docid=03075192]
  12. ^ "Aviation History – Books, Facts, News, Photos / Art Gallery". aviationhistory.org.
  13. ^ a b "Cockpit Sound Recorder". Google Patents. Google Inc. Retrieved 31 December 2013.
  14. ^ "Airplane ‘Black Box’ Flight Recorder Technology, How it Works". Slyck NewsMarch 13, 2014
  15. ^ " Why Are Cockpit Voice Recorders Painted Orange and Called a Black Box?". Guardian Liberty VoiceBy Jerry Nelson on March 8, 2014
  16. ^ [American Aviation Historical Society Fall-Winter 2014 Journal http://www.aahs-online.org/journals/journal_template.php?vol_no=v59n34]
  17. ^ "The Flight Data Recorder". Aviation DigestMay 11, 2015, page 58.
  18. ^ US Patent 3,327,067 for Cockpit Sound Recorder by Edmund A. Boniface, Jr.; http://pdfpiw.uspto.gov/.piw?PageNum=0&docid=03327067
  19. ^ "France to resume 'black box' hunt". BBC News. December 13, 2009. Retrieved April 30, 2010.
  20. ^ page 210 of Beaudouin & Beaudouin
  21. ^ "Beyond the Black Box". IEEE Spectrum. July 30, 2010. Retrieved April 28, 2014.
  22. ^ "radar – 1946 – 0844 – Flight Archive". flightglobal.com.
  23. ^ [1] Archived January 24, 2014, at the Wayback Machine
  24. ^ "Flight Data Recorder Systems" (PDF). Cục quản lý hàng không liên bang. April 10, 2007. Section 3 Point B. Retrieved April 8, 2010.
  25. ^ "Flight Data Recorder OSA".
  26. ^ "SSFDR Solid State Flight Data Recorder, ARINC 747 – TSO C 124 – ED 55" (PDF). Archived from the original (PDF) on November 8, 2012.
  27. ^ "Cockpit Voice Recorder Equipment" (PDF). Cục quản lý hàng không liên bang. June 1, 2006. Retrieved April 21, 2007.
  28. ^ a b "Federal Aviation Regulation Sec. 121.359(h)(i)(2), amendment 338 and greater – Cockpit voice recorders". Risingup.com. Retrieved February 7, 2013.
  29. ^ "Federal Aviation Regulation Sec. 23.1457 – Cockpit voice recorders". Risingup.com. Retrieved February 7, 2013.
  30. ^ "L-3 Aviation Recorders". l-3ar.com.
  31. ^ "History of Flight Recorders". L3 Flight Recorders. Archived from the original on December 11, 2013.
  32. ^ Luftfahrt. "European Organisation for Civil Aviation Equipment". Eurocae.net. Retrieved March 11, 2014.
  33. ^ "TSO-C124a FAA Regs". Airweb.faa.gov. May 23, 2006. Retrieved March 11, 2014.
  34. ^ "Black box flight recorders". ATSB. April 1, 2014.
  35. ^ [2] Archived August 11, 2007, at the Wayback Machine
  36. ^ "Dave Warren – Inventor of the black box flight recorder". Defence Science and Technology Organisation. March 29, 2005. Archived from the original on May 22, 2010. Retrieved April 20, 2010.
  37. ^ Campbell, Neil. "The Evolution of Flight Data Analysis" (PDF). Proc. Australian Society of Air Safety Investigators conference, 2007.
  38. ^ Nick Komos (August 1989). Air Progress: 76.
  39. ^ "2011 Most Wanted List Page. Recorders." NTSB Archived August 4, 2014, at the Wayback Machine
  40. ^ >U.S. Code of Federal Regulations (April 25, 2010). "14 CFR 91.609". Legal Information Institute. Cornell Law School. Retrieved June 17, 2016.
  41. ^ >"History of the NTSB". NTSB Official Site. Retrieved June 17, 2016.
  42. ^ "CVR Handbook" (PDF). www.ntsb.gov.
  43. ^ "ARINC Store, 700 series".
  44. ^ a b "Aviation Today". aviationtoday.com. Archived from the original on March 25, 2014.
  45. ^ "Safe Aviation and Flight Enhancement Act of 2005 (2005; 109th Congress H.R. 3336) – GovTrack.us". GovTrack.us.
  46. ^ "Text of the Safe Aviation and Flight Enhancement Act-((SAFE) Act of 2003)". Retrieved August 2, 2015 – via govtrack.us.
  47. ^ "Bill Text – 108th Congress (2003-2004) – THOMAS (Library of Congress)". Thomas.loc.gov. Retrieved March 11, 2014.
  48. ^ "Bill Text – 109th Congress (2005-2006) – THOMAS (Library of Congress)". Thomas.loc.gov. Retrieved March 11, 2014.
  49. ^ "Bill Text – 110th Congress (2007-2008) – THOMAS (Library of Congress)". Thomas.loc.gov. Retrieved March 11, 2014.
  50. ^ a b "NTSB — Most Wanted". Ntsb.gov. Archived from the original on November 3, 2013. Retrieved March 11, 2014.
  51. ^ Jansen, Bart. "Lawmaker urges 'black boxes' that eject from planes". USA Today.
  52. ^ "Malaysia Airlines flight MH370 makes it clear: we need to rethink black boxes | Stephen Trimble | Comment is free". theguardian.com. Retrieved March 31, 2014.
  53. ^ "Malaysia Airlines MH370: Why airlines don't live-stream black box data". Technology & Science. CBC News. August 4, 2005. Retrieved March 31, 2014.
  54. ^ Yu, Yijun. "If we’d used the cloud, we might know where MH370 is now", The Conversation (website)London, March 18, 2014. Retrieved on August 21, 2014.
  55. ^ "MH370: Expert demands better black box technology". The Sydney Morning Herald.
  56. ^ "AirAsia QZ8501: More bad weather hits AirAsia search". BBC News. January 1, 2015.
  57. ^ "AirAsia crash makes case for ejectable black boxes". Reuters. Retrieved January 14, 2015.
  58. ^ "Collective: Unconscious". Charlievictorromeo.com. July 3, 2012. Retrieved February 7, 2013.

Further reading[edit]

  • American Aviation Historical Society, Volume 59, Fall-Winter 2014, "Edmund A. Boniface, Jr.: Inventing the Cockpit Sound Recorder"
  • (Extraordinary), "Extraordinary Inventor", U of A Engineer MagazineWinter 2005
  • (Survivors), "Saving Survivors by Finding Fallen Aircrafts (sic)", NRC, 2008-03-05
  • Jeremy Sear, "The ARL ‘Black Box’ Flight Recorder", University of Melbourne, October 2001
  • Siegel, Greg (2014). "Chapter 3. Black Boxes". Forensic Media: Reconstructing Accidents in Accelerated Modernity. Nhà xuất bản Đại học Duke. pp. 89–142. ISBN 978-0-8223-7623-1.
  • Wyatt, David; Mike Tooley (2009). "Chapter 18. Flight data and cockpit voice recorders". Aircraft Electrical and Electronic Systems. Định tuyến. tr. 321. ISBN 978-1-136-44435-7.
  • Ben Hargreaves (Apr 13, 2017). "Flight Data Recorder Evolution: Where Next?". MRO-network. Aviation Week. Could flight data recorders evolve to be useful in preventative maintenance as well?.

External links[edit]

  • Cockpit Voice Recorder Database
  • 'The ARL 'Black Box' Flight Recorder': Melbourne University history honours thesis on the development of the first cockpit voice recorder by David Warren
  • Finnish Mata-Hari Flight Recorder in Museums of Tampere City
  • "Beyond the Black Box: Instead of storing flight data on board, aircraft could easily send the information in real time to the ground," by Krishna M. Kavi, IEEE Spectrum, August 2010
  • "A crash course in transportation safety". Archived from the original on February 11, 2009. Retrieved 2014-04-07.
  • David Warren interview transcript 2002, ABC TV (Australia)
  • David Warren interview transcript 2003, ABC TV (Australia)
  • etep, Flight Recorder designer
  • Heavy Vehicle EDR information site for black box technology
  • How Black Boxes Work at HowStuffWorks
  • IRIG 106 Chapter 10: Flight data recorder digital recorder standard
  • Public domain photos of recorders
  • Popular Mechanics, March 19, 2008
  • "His Crashes Helped Make Ours Less Dangerous"
  • US 3075192  James J. Ryan: "Coding Apparatus for Flight Recorders and the Like"
  • First modern flight recorder "Mata Hari" at display in Tampere museum Vapriikki.

This article incorporates public domain material from websites or documents of the National Transportation Safety Board.