جعبه سیاه

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
جعبه سیاه

جعبه سیاه یا ضبط کننده اطلاعات پرواز (به انگلیسی: Flight data recorder یا FDR) در هواپیما ابزاری است که در طول پرواز جهت ذخیره پارامترهای خاصی به کار می‌رود. در بعضی از موارد جعبه سیاه شامل ضبط کننده صدای خلبان (CVR) است.

با بروز هر سانحه‌ای برای یک هواپیما سوالات زیادی در مورد علت سقوط هواپیما مطرح می‌شود. پاسخ به این سوالات به کمک سیستم‌های FDR و CVR که در مجموع جعبه سیاه نامیده می‌شود، انجام می‌گیرد. این سیستم‌ها که هر یک قیمتی بین ۱۰ تا ۱۵ هزار دلار دارند، جزئیات پرواز را در طول پرواز ضبط می‌کنند.

سیستم جعبه سیاه علی‌رغم آنچه از نامش پیداست، رنگ نارنجی روشنی دارد. داشتن چنین رنگ شاخصی به همراه نوار انعکاس دهنده متصل شده به بخش خارجی ضبط کننده بعد از وقوع سانحه در پیدا کردن جعبه سیاه بخصوص در هنگام سقوط هواپیما در آب، بسیار موثر است.

تاریخچه[ویرایش]

برادران رایت اولین کسانی بودند که از این سیستم‌ها استفاده کردند. آنها از وسیله‌ای برای ضبط چگونگی چرخش پره‌های ملخ استفاده می‌کردند. اما استفاده گسترده از اینگونه سیستم‌ها تا قبل از جنگ جهانی دوم آغاز نشد. این سیستم در واقع بیشتر اطلاعات مربوط به نحوه عملکرد هواپیما را ضبط می‌نمود.

پارامترهای ضبط شده[ویرایش]

جعبه سیاه پارامترهای پروازی را ضبط می‌کند. حساسه‌های زیادی از قسمتهای مختلف هواپیما از طریق سیم‌کشی به سیستم FDR مرتبط شده‌اند. زمانی که کلیدی روشن یا خاموش می‌شود، عملیات آن توسط سیستم FDR به ثبت می‌رسد. کمیت و بازه اطلاعات ضبط شده توسط این سیستم به میزان زیادی متفاوت بوده و به عمر و اندازه هواپیما وابسته است. طبق استانداردهای هوایی حداقل اطلاعاتی که باید توسط این سیستم ضبط شود شامل موارد زیر است :

  • زمان
  • شتاب عمودی هواپیما
  • موقعیت دستهٔ کنترل پرواز
  • موقعیت پدال کنترل رادِر
  • موقعیت فرمان هواپیما
  • تثبیت کننده وضعیت افقی هواپیما
  • جریان سوخت
  • سرعت
  • ارتفاع فشاری
  • جهت مغناطیسی هواپیما
  • شتاب طبیعی هواپیما
  • روشن و خاموش شدن میکروفون، که زمان ارتباطهای رادیویی برقرار شده توسط خدمه را ضبط می‌کند، و برای تطبیق اطلاعات ضبط شده توسط FDR و CVR بکار می‌رود. سیستم‌های کنونی به منظور بررسی تمامی جهات عملکردی هواپیما تا صدها پارامتر را ضبط می‌کنند.

روش ضبط اطلاعات[ویرایش]

جعبه‌های سیاه معمولاً اطلاعات ۲۵ ساعت آخر پرواز را ضبط می‌کنند. جعبه‌های سیاه قدیمی‌تر از نوارهای مغناطیسی که همانند نوار ضبط صوت عمل می‌کنند، با استفاده از هد الکترومغناطیسی به ثبت اطلاعات می‌پردازند. از سال ۱۹۹۰، سازندگان سیستم جعبه سیاه به سمت استفاده از تکنولوژی‌هایی پیش رفته‌اند که در آن قطعهٔ متحرک وجود نداشته باشد، و جعبه‌های سیاه مدرن بجای نوارهای مغناطیسی بکار رفته در نوع متوسط آن از تراشه‌های حافظهٔ الکترونیکی استفاده می‌کنند.

میزان مقاومت جعبه سیاه[ویرایش]

در بسیاری از سوانح هوایی، معمولاً اسکلت و بقیه اجزا داخلی به میزان زیادی آسیب می‌بینند و تنها بخشی از هواپیما که سالم می‌ماند، واحدهای حافظه مقاوم در برابر سانحه[۱] است (CSMU)، که مربوط به دستگاه‌های FDR و CVR هواپیما است. دستگاه CSMU وسیلهٔ استوانه‌ای شکل بزرگی است که به دستگاه ضبط اطلاعات متصل شده است. این وسیله به گونه‌ای ساخته شده است که در برابر گرمای شدید، سقوط‌های سخت و فشارهای بالای چند تُن مقاوم است. در نمونه‌های قدیمی نوارهای مغناطیسی این بخش درون یک جعبه مستطیل شکل قرار می‌گرفت.

قسمتهای خارجی جعبه سیاه[ویرایش]

  • قشاء آلومینیومی: لایه نازکی از آلومینیوم است که اطراف کارتهای حافظه را فرا گرفته است.
  • عایق مقاوم در برابر حرارت شدید: این بخش که شامل ماده سیلیس خشک است، با داشتن ضخامتی در حدود یک اینچ، پوشش حرارتی مقاومی را ایجاد می‌کند و در صورت بروز آتش‌سوزی از واحد حافظه محافظت می‌کند.
  • لایه استنلس استیل: عایق حرارتی فوق، در پوشش محافظ فولادی ضدزنگی که تقریباً یک چهارم اینچ ضخامت دارد، قرار می‌گیرد که البته برای مقاومت بیشتر آن از تیتانیوم هم در قسمتهای بیرونی استفاده می‌شود.
  • جعبه‌های سیاه علاوه بر این به یک راهنمای یابنده زیرآبی[۲] یا ULB نیز مجهز می‌شوند. در صورت سقوط هواپیما در آب، این بخش امواج مادون صوتی منتشر می‌کند که توسط گوش انسان شنیده نمی‌شود ولی به سرعت توسط سنسورها و تجهیزات آکوستیکی موجود تشخیص داده می‌شود. سنسور موجود درون این بخش به محض تماس با آب، آنرا فعال می‌کند. فرکانس پالس‌های فرستاده شده توسط ULB برابر ۳۷٫۵ کیلوهرتز بوده و از عمق ۲۰ هزار پایی دریا توان رسیدن به سطح را دارند. زمانی که ULB فعال می‌شود، در هر ثانیه یک بار به صدا در می‌آید و این عمل را تا ۳۰ روز انجام می‌دهد. واحد ULB توسط باتری کار می‌کند و احتمال آسیب دیدگی آن در اثر ضربات شدید بسیار کم است.

پس از یافتن جعبه سیاه و انتقال آن به آزمایشگاه اطلاعات از روی ضبط کننده‌ها پیاده شده و تلاش برای بازسازی سانحه آغاز می‌شود. این فرایند تا تکمیل شدن می‌تواند هفته‌ها یا ماهها ادامه یابد. در حال حاضر تولیدکنندگان این سیستم در آمریکا، NTSB را برای تحلیل کامل اطلاعات ذخیره شده در ضبط کننده‌ها به سیستم‌های بازخوانی و نرم‌افزارهای لازم برای انجام این امر مجهز می‌نمایند.

در صورتیکه جعبه سیاه آسیب ندیده باشد، محققین به آسانی می‌توانند با اتصال آن به سیستم بازخوانی، اطلاعات ذخیره شده را بخوانند. اما در بسیاری از موارد پس از یافتن ضبط کننده‌ها از میان لاشه هواپیما، واحد حافظه الکترونیکی آن را خارج کرده و پس از تمیز کردن آن، یک کابل رابط بر روی آن نصب کرده و حافظه را مستقیماً به یک دستگاه بازخوانی حافظه متصل می‌نمایند. این دستگاه دارای نرم‌افزار مخصوصی است که اطلاعات را بدون کوچکترین کم‌وکاستی بازخوانی می‌کند.

جعبه سیاه (شامل FDR و CVR) هر دو سیستمهای ارزشمندی برای هواپیما محسوب می‌شوند و از آنجائیکه معمولاً تنها بخش سالم باقی‌مانده از هواپیما هستند مهمترین کلید در فهم چگونگی بروز سانحه می‌باشند.

پانویس و منبع[ویرایش]

  1. Crash-Survivable Memory Units یا CSMU
  2. Under-water Locator Beacon یا ULB
جستجو در ویکی‌انبار در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ جعبه سیاه موجود است.