Lidaparāta melnā kaste (lidojuma reģistrators, reģistrators) ir ierīce, ko izmanto dzelzceļā, ūdens transportā un aviācijā, lai ierakstītu informāciju borta sistēmās, apkalpes sakarus utt. Ja ar transportu noticis kāds incidents, tad šie dati tiek izmantoti lai uzzinātu, kāpēc.
Vēsture
Pirmais operatīvais lidojuma reģistrators parādījās 1939. gadā. Franču Boduns un Hussenot izstrādāja gaismas staru osciloskopu, kas reģistrē katru lidojuma parametru (ātrumu, augstumu utt.). Tas notika, novirzot atbilstošo spoguli, kas atspoguļoja gaismas staru uz plēvi. Saskaņā ar vienu versiju, šādi parādījās nosaukums “lidmašīnas melnā kaste” (skat. fotoattēlu zemāk), jo tās korpuss tika krāsots šajā krāsā, lai pasargātu filmu no ekspozīcijas. 1947. gadā uzņēmīgi izgudrotāji organizēja Francijas Mērinstrumentu biedrību. Laika gaitā šis uzņēmums kļuva par diezgan lielu iekārtu ražotāju un apvienojās koncernā Safran.
Jauna modifikācija
1953. gadā austrāliešu zinātnieks Deivids Vorens, kurš piedalījās Havillendas lainera katastrofas izmeklēšanā, izvirzīja domu, ka šādā gadījumā ļoti noderētu apkalpes sarunu ieraksti. Viņa piedāvātais mehānisms apvienoja balss un parametriskos ierakstītājus, kā arī ierakstīšanai izmantoja magnētisko lenti. Vorena ierakstītājam bija azbesta apvalks, un tas bija iepakots tērauda korpusā. Iespējams, no šejienes mums ir cita definīcija jēdzienam "lidmašīnas melnā kaste" - objekts ar nezināmu vai bezprincipu iekšējo struktūru, kas veic noteiktas funkcijas.
Deivids ieviesa ierīces prototipu 1956. gadā. Viņš arī izdomāja lidmašīnā esošās melnās kastes košo krāsu. Pēc četriem gadiem Austrālijas valdība lika uzstādīt reģistratorus visos esošajos lidmašīnās. Citas valstis drīz sekoja šim piemēram.
Kas ir iekšā?
Lidaparāta melnā kaste, kuras fotoattēlu varat redzēt rakstā, neietilpst sarežģīto ierīču kategorijā. Šis ir regulārs kontrollera un zibatmiņas mikroshēmu klāsts. Tas daudz neatšķiras no standarta klēpjdatora SSD. Tomēr zibatmiņu reģistratoros izmanto salīdzinoši nesen. Tagad lielākā daļa lidmašīnu ir aprīkotas ar vecākiem modeļiem, kur ierakstīšana tiek veikta uz magnētiskās lentes vai stieples.
Ierakstītāju veidi
Ir divu veidu reģistratori: operatīvie un ārkārtas gadījumi. Pirmais nav aizsargāts unizmanto ikdienas transportlīdzekļa uzraudzībai. Dzelzceļa, ūdens un gaisa transporta darbinieki pēc katra lidojuma nolasa informāciju no sistēmas piedziņām. Pēc tam saņemtie dati tiek analizēti, lai noteiktu, vai apkalpe ekspluatācijas laikā nav veikusi nepieņemamas darbības. Piemēram:
- vai ir pārsniegts ražotāja atļautais maksimālais slīpums vai gājiens;
- vai pacelšanās/nolaišanās laikā tika pārsniegta G slodze;
- vai pārsniedzāt darbības laiku pacelšanās vai pēcdegšanas režīmā utt.
Tāpat šī informācija ļauj izsekot gaisa kuģa resursa izsīkumam un savlaicīgi veikt apkopes darbus, lai samazinātu transporta aprīkojuma atteices biežumu un uzlabotu lidojumu drošību.
Avārijas ierakstītājam ir ļoti uzticama aizsardzība. Atbilstoši modernā TSO-C124 standarta prasībām tas nodrošina datu drošību pusstundu nepārtrauktas degšanas laikā, ar trieciena pārslodzēm 3400 g, uzturoties 6 km dziļumā 30 dienas, kā arī statiskās pārslodzes. 2 tonnas, kas ilgst līdz 5 minūtēm. Salīdzinājumam: iepriekšējās paaudzes ierakstītāji ar magnētiskajām lentēm izturēja tikai 1000 g trieciena pārslodzi un degšanas laiku līdz 15 minūtēm. Lai atvieglotu meklēšanu, avārijas reģistratori ir aprīkoti ar sonāra signāliem un radio bākugunīm.
No kā tas ir izgatavots?
Melnās kastes krāsu plaknē mēs apspriedīsim tālāk, bet pagaidām parunāsim par materiāliem, no kuriem tā izgatavota. Ierakstītāji ir izgatavoti noleģēta dzelzs vai titāna sakausējumi. Jebkurā gadījumā tas ir karstumizturīgs un augstas stiprības materiāls. Lai gan lielākoties reģistratoru drošība nodrošina to atrašanās vietu lidmašīnas korpusā.
Kādā krāsā ir lidmašīnas melnā kaste?
Lidojuma reģistrators parasti ir sarkans vai oranžs. Tagad jūs zināt, kādā krāsā ir lidmašīnas melnā kaste, un ir pilnīgi skaidrs, ka tās nosaukumam nav nekā kopīga ar faktisko krāsu. Spilgtais krāsojums tika izveidots, lai to būtu vieglāk atrast.
Kādi parametri ir reģistrēti?
Ierakstītāji tiek pastāvīgi uzlaboti. Pirmās melnās kastes nolasīja tikai 5 parametrus: ātrumu, laiku, vertikālo paātrinājumu, augstumu un virzienu. Tie tika fiksēti ar irbuli uz vienreizējās lietošanas metāla folijas. Pēdējais ierakstītāju evolūcijas posms aizsākās 90. gados, kad tika nodoti ekspluatācijā cietvielu datu nesēji. Mūsdienu ierakstītāji spēj ierakstīt līdz 256 parametriem. Šeit ir daži no tiem:
- Atlikusi degviela.
- Tūlītējs degvielas patēriņš.
- Siņķa ātrums.
- Gaisa spiediens.
- Bankas leņķis.
- Tīkla spriegums.
- Motora roktura pozīcija.
- Sānu pārslodze.
- Elerona introceptora novirze.
- Atloka novirze.
- Stūres novirze.
- Stabilizatora novirze.
- Elerona novirze.
- Soņa, virziena un sānsveres vadības traversa.
- Stūre.
- Dzinēja apgriezienu skaits.
- Dzinēju apgriezienu skaits.
- Vertikālās un sānu pārslodzes.
- Patiess augums.
- Barometriskais augstums.
- Gaisa ātrums utt.
Kur tas ir?
Lidaparāta melnā kaste atrodas lidmašīnas astes daļā. Uz kuģa ir vairāki ierakstītāji. Rezerves modeļi ir nepieciešami nopietnu bojājumu gadījumā vai nespēju noteikt galvenos.
Agrāk runas un parametru ierakstītāji tika nodalīti: pirmais tika uzstādīts kabīnē, bet otrs - lidmašīnas astē. Tomēr, tā kā kabīne avārijā tika iznīcināta vairāk nekā astes daļa, abi reģistratori tika uzstādīti lidmašīnas aizmugurē.
Lidmašīnas melnā kaste: atšifrējums
Tas ir tikpat mītisks kā ierakstītāja krāsa tā nosaukumā. Atcerieties: avarējušo lidmašīnu melnās kastes atšifrēšana ir vienkārši neiespējama. Jūs jautāsiet, kāpēc? Jā, jo ierakstītie dati nav šifrēti, un pats vārds "stenogramma" tiek lietots tādā pašā kontekstā kā žurnālistiem, kas apstrādā interviju ierakstus. Viņi raksta tekstu, klausoties diktofona ierakstu. Ekspertu komisija dara to pašu, fiksējot datus uztverei un analīzei ērtā formā. Šeit nav šifrēšanas: datu aizsardzība no svešiniekiem netiek nodrošināta, informācija pieejama lasīšanai jebkurā lidostā. Nav arī datu aizsardzības pret modifikācijām, jo ierakstītājs ir paredzēts, lai identificētu aviokatastrofu cēloņus un samazinātu to skaitu nākotnē. Galu galā, parnegadījumu patieso cēloņu noklusēšana vai sagrozīšana politisku vai kādu citu iemeslu dēļ, jūs varat izteikt paziņojumu par nopietnu kaitējumu reģistratūrai un nespēju izlasīt informāciju.
Tiesa, pat ar smagiem bojājumiem (apmēram 30% negadījumu) avarējušas lidmašīnas melno kasti joprojām var rekonstruēt. Lentes fragmenti tiek salīmēti kopā un apstrādāti ar īpašu maisījumu, un saglabājušās mikroshēmas tiek pielodētas un savienotas ar lasītāju. Tās ir diezgan sarežģītas procedūras, ko veic īpašās laboratorijās un aizņem daudz laika.
Vai ir alternatīvas?
Tagad jūs zināt, kas ir lidmašīnas melnā kaste. Līdz šim šī ierīce netika uzskatīta par 100% uzticamu. Vai ir kādas alternatīvas?
Šobrīd tie vienkārši neeksistē, bet inženieri nepārtraukti strādā, lai uzlabotu esošos modeļus. Tuvākajā nākotnē viņi plāno pārsūtīt datus no melnajām kastēm reāllaikā vai nu uz gaisa bāzēm, vai uz satelītu.
Boeing 777 kapteinis Stīvs Abdu uzskata, ka reāllaika datu nosūtīšanai būs nepieciešami dārgi satelīta sakari. Bet, ja sūtāt ar 4-5 minūšu intervālu, tas ievērojami samazinās tehnoloģijas izmaksas un palielinās tās izmantošanas rentabilitāti. Tā kā satelītu skaits uz planētas katru gadu palielinās, lidojumu datu saglabāšana attālā ierīcē ir visticamākā alternatīva ilgstošai meklēšanai un laikietilpīgai datu atšifrēšanai.
Plāno arī instalētatlaisti peldošie reģistratori. Lidmašīnas sadursme ar šķērsli tiks fiksēta ar īpašiem sensoriem, kas pēc tam ar izpletni uzsāks reģistratora izmešanu. Līdzīgs princips jau tiek izmantots automobiļu drošības spilvenos.
