جعبه سیاه چیست و چگونه کار می کند؟

ستاره | سرویس علوم – پروازنگار یا جعبه سیاه نوعی دستگاه ضبط کننده اطلاعات است که برای راحت‌تر شدن بررسی حوادث هوایی در هواپیما جاسازی می‌شود. اگرچه به این دستگاه جعبه سیاه گفته می‌شود، اما در حقیقت رنگ آن نارنجی روشن یا فسفری است.

دو نوع پرواز نگار وجود دارد

• دستگاه ثبت اطلاعات فنی پرواز (FDR) که سابقه پرواز‌های اخیر را از طریق ضبط تعداد زیادی پارامتر جمع آوری می‌کند؛
• دستگاه ثبت صدا‌های کابین و هواپیما (CVR) که سابقه صدا‌های موجود در کابین خلبان، از جمله گفتگوی خلبانان را ثبت می‌کند.

جعبه سیاه در کابین خلبان نیست!

پیدا کردن جعبه سیاه پس از سانحه

چرا پروازنگار را جعبه سیاه می‌نامند؟

چند جعبه سیاه در هواپیما وجود دارد؟

دوام و استقامت 

با استفاده از سه لایه مواد، CSMU درون یک جعبه سیاه، عایق شده و از صفحات حافظه که داده‌های دیجیتالی را ذخیره می‌کنند، محافظت می‌کند. این مواد از داخل به خارج عبارتند از:

• محفظه آلومینیوم: یک لایه نازک از آلومینیوم در اطراف کارت‌های حافظه وجود دارد.
• عایق حرارتی با دمای بالا: این ماده سیلیکایی ۱ اینچ (۲.۵۴ سانتیمتر) ضخامت دارد و نوعی حفاظ حرارتی با دمای بالا را ایجاد می‌کند. این عایق، کارت‌های حافظه را در زمان آتش سوزی حفظ می‌کند.
• عایق فولادی ضد زنگ: عایق حرارتی با دمای بالا درون یک عایق از فولاد ضد زنگ قرار می‌گیرد که حدود ۰.۲۵ اینچ ( ۶۴ .۰ سانتی‌متر) ضخامت دارد. همچنین از تیتانیوم نیز می‌توان برای این لایه بیرونی استفاده کرد.

تست حافظه مقاوم در برابر سانحه (CSMU)

• تاثیر ضربه و برخورد: محققان CSMU را برای ایجاد ضربه ۳,۴۰۰ Gs درون یک استوانه هوا قرار می‌دهند (۱ G برابر است با نیروی گرانش). در ۳,۴۰۰ Gs، حافظه  CSMU به یک ساختار لانه زنبوری آلومینیومی با نیرویی برابر با ۳۴۰۰ برابر وزن خود اصابت می‌کند. این ضربه برابر با نیرویی است که دستگاه ممکن است در یک سانحه واقعی با آن مواجه شود.
• سقوط جسم تیز: برای آزمایش مقاومت در برابر نفوذ، محققان یک وزنه ۵۰۰ پوندی (۲۲۷ کیلوگرمی) را که یک میخ فولادی به قطر ۶ میلی‌متر به زیر آن متصل است را از ارتفاع ۱۰ فوتی (۳ متری) بر روی استوانه می‌اندازند.
• آزمایش فشار ایستا: محققان به مدت ۵ دقیقه فشاری معادل ۳۵ مگا پاسکال یا چیزی حدود ۳۵۰ برابر فشار اتمسفر را بر هر یک از ۶ محور استوانه وارد می‌کنند.
• آزمایش آتش: محققان CSMU را درون یک گوی حاوی گاز پروپان قرار داده و آن را با استفاده از سه مشعل حرارت می‌دهند. CSMU به مدت یک ساعت در حرارت ۲.۰۰۰ درجه فارنهایت (۱۱۰۰ درجه سانتی‌گراد) قرار می‌گیرد. طبق استاندارد‌های هوایی، تمام ثبت کننده‌ها باید بتوانند چنین حرارتی را به مدت یک ساعت تحمل کنند.
• آزمایش مقاومت در برابر فشار آب: CSMU به مدت ۲۴ ساعت در یک تانکر آب پر فشار (که محیطی شبیه عمق دریاست) قرار داده می‌شود.
• آزمایش مقاومت در برابر خردگی: CSMU باید ۳۰ روز در یک مخزن آب نمک غوطه رو شود.
• آزمایش مقاومت در برابر مایعات: اجزاء مختلف CSMU درون انواع مایعات هوانوردی مانند سوخت جت، روان کننده‌ها و آتش خاموش کن‌ها قرار داده می‌شود.
  در طول آزمایش آتش، کابل رابط حافظه که صفحات حافظه را به صفحات مدار متصل می‌کند، می‌سوزد. پس از خنک شدن دستگاه، محققان کابل را جدا کرده و ماژول حافظه را خارج می‌کنند. آن‌ها صفحات حافظه را بازسازی و یک کابل رابط جدید نصب کرده و دستگاه را به یک سیستم بازخوانش وصل می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که تمام داده‌های از پیش بارگذاری شده شناسایی خواهند شد.

بازیابی اطلاعات

اگر دستگاه ثبت اطلاعات فنی پرواز آسیب ندیده باشد، محققان می‌توانند به سادگی، آن را به یک سیستم بازخوانش وصل کرده و داده‌ها را دریافت کنند. اما اغلب، ضبط کننده‌ها در سانحه سوخته و یا آسیب دیده اند. در این موارد، صفحات حافظه را خارج کرده و تمیز می‌کنند. سپس، یک کابل رابط جدید نصب می‌شود. بعد صفحه حافظه به یک ضبط سالم متصل خواهد شد. این ضبط کننده دارای نرم افزار ویژه‌ای است که بازیابی داده‌ها را امکان پذیر می‌کند.

معمولا از یک تیم متخصص برای تفسیر داده‌های ذخیره شده در CVR استفاده می‌شود. این گروه معمولا شامل نمایندگان شرکت هواپیمایی و سازنده هواپیما، یک متخصص ایمنی حمل و نقل NTSB و یک محقق ایمنی هوایی NTSB می‌شود. این گروه همچنین ممکن است شامل یک متخصص زبان از FBI و در صورت نیاز یک مترجم باشد. این هیئت تلاش می‌کند ۳۰ دقیقه از کلمات و صدا‌های ضبط شده در CVR را تفسیر کند. این روند مستلزم دقت و زحمت زیاد است و ممکن است هفته‌ها طول بکشد.

هم دستگاه ثبت اطلاعات فنی پرواز (FDR) و هم دستگاه ثبت صدا‌های کابین و هواپیما (CVR) ابزاری ارزشمند برای هر گونه تحقیق در رابطه با هواپیما هستند. این دستگاه‌ها اغلب تنها بازمانده‌های سانحه هوایی هستند و از آن‌ها می‌توان برای پی بردن به علت سانحه استفاده کرد. با توجه به پیشرفت تکنولوژی، جعبه سیاه همچنان نقش مهمی در بررسی حوادث هوایی ایفا می‌کند.

مخترع جعبه سیاه

علاقه دیوید وارن به امکان ثبت موسیقی شخصی منجر به اختراع اولین پروازنگار یا جعبه سیاه شد. دیوید وارن یک دانشمند تحقیقاتی در آزمایشگاه تحقیقات هوایی (ARL) در ملبورن بود. وی در اواسط دهه ۱۹۵۰ درگیر تحقیق در رابطه با حادثه سقوط اسرارآمیز یک هواپیمای تجاری شد. وی به این موضوع فکر کرد که چقدر خوب بود اگر می‌توانستند از اتفاقات داخل هواپیما قبل از سانحه مطلع شوند. دیوید سپس اولین ضبط کننده مینیاتوری جهان را که اخیرا در یک نمایشگاه دیده بود، به یاد آورد. ناگهان وی تصور کرد که چنین ضبط کننده‌ای را می‌توان در هواپیما قرار دارد که به طور مداوم جزئیات را ضبط کرده و پس از سانحه نیز بتوان آن را بازیابی کرد.

شما چه اطلاعات دیگری درباره این دستگاه مفید و کاربردی دارید؟ نظرات و پرسش‌های خود را در انتهای این صفحه با ما و سایر مخاطبان ستاره به اشتراک بگذارید. اگر به کسب اطلاعات بیشتر درباره هوافضا علاقه‌مندید پیشنهاد می‌کنیم به مطالب ما در سرویس هوافضای ستاره سری بزنید و مقالات بیشتری بخوانید. 

مطالب پیشنهادی: