飞行记录仪:因空难伤痛而生

作者:胖瓜来源:蝌蚪五线谱发布时间:2016-06-01

 飞行记录仪的发明人大卫·沃伦,本身就是空难的受害者。

        不久前,一架从巴黎开往埃及开罗的航班从雷达上消失,飞机上的59名乘客和10位机组人员一并失去了踪影。一旦发生空难,天空是一个孤立无援的地方。除了救援困难之外,对事故原因的追查也殊为不易,我们只能寄希望于一个俗称“黑匣子”的机器,这种极为坚固的飞行记录仪是灾难发生后,唯一能够告诉我们真相的亲历者。

悲痛_副本

得知埃及航空MS804失事后,悲痛万分的遇难者家属(新华网)

  1939年,史上第一款安装在飞机上的记录器出现在法国的一个飞机场测试中心,两位技术人员为飞机配置了一个小小的照相机,它携带有8米长的胶卷,能够自动拍摄机舱内的场景。不过这个发明并没有实际意义,8米的胶卷对于较长的旅途来说还是不够,必须定时人工更换胶卷,而一旦发生事故,照相机和胶卷只会和飞机其他部分一样化为残骸。所以,只有进行飞行测试时人们才会带上,一般的飞机上都不会配置。

  紧接着,二战期间的英国也出现了另一种形式的记录器。它的原理是将各种仪器与唱针相连,在光滑的铜箔上记录下痕迹。事后可以分析这些振荡频率不同的痕迹,以便明确是飞机上的哪种仪器出了问题。这种记录仪的好处在于,它能够告诉我们一些连飞机上的人都不一定知道的事。当时战火连绵,英军非常想知道那些不幸在空战中坠落的飞机到底是哪个部位被击中,根据这些珍贵的数据,工程师们得以重新加固飞机的防御部分。

  1942年,芬兰的一位航空工程师发明了真正的“黑匣子”,这个黑色的小盒子在飞行测试中成功地记录了重要的航行细节,后来被用到了芬兰的战斗机中。和上述的两种记录器一样,芬兰的黑匣子的设计其实还是比较简陋的,而且应用范围也很窄,但由于“黑匣子”这个名字实在是太过深入人心,之后就成为了飞行记录仪的统称。现代广泛使用的飞行记录仪直到1953年才出现。和别的发明故事不同,它的诞生显得格外沉重悲怆:它的发明者大卫·沃伦(David Warren)本身就是空难的受害者。

  1925年3月20日,大卫·沃伦出生在澳大利亚北部领地沿海的一座小岛上。这是一个非常偏远的地方,他是这座小岛上出生的第一位欧洲后裔。9岁那年,他的父亲死于1934年的巴斯海峡空难。那是一架拥有四个引擎的小飞机,从澳大利亚南部起飞前往墨尔本,最终在飞越巴斯海峡时坠毁。机上只载有9位乘客和2名飞行员,而他们不幸全部遇难。这是澳大利亚最早的一起大型空难,原因至今未明,飞机最后消失于离海岸线大约10英里的位置,附近的居民隔日发现了漂流的飞机残骸和机油,所有遇难者的尸体都沉没在海底,没有找回。

巴斯海峡空难的失事飞机(网络图)

巴斯海峡空难的失事飞机(网络图)

  在空难前不久,大卫的父亲才刚刚寄了一份礼物给寄宿学校里的儿子:一个晶体收音机。这份礼物成了大卫对父亲思念的寄托,也启发了他对无线电和电子器械的爱好。大卫后来就读于悉尼大学的科学专业,在父亲罹难的大约20年后,他来到了墨尔本航空研究所就职,作为一名化学家专门研究飞行燃料。1953年,由英国德·哈维兰公司研制的世界上第一架民航客机“彗星”发生了一起飞机坠毁事故,大卫受邀去调查事故原因。在那个时候,飞机燃料不太稳定,容易发生爆炸意外,这往往是事故发生的原因。本来大卫是要去研究飞机燃料的,但两天的调查却让设计一种飞行记录仪的想法闯入了他的脑海。

大卫和他的飞行记录仪(网络图)

大卫和他的飞行记录仪(网络图)

  据大卫回忆,当时的研讨会上,有人提出了一种崭新的设想:也许是有人劫持了飞机。劫机这种事情在五十年代可是新奇现象,于是大卫突然想到,假如他们能够知道飞机坠毁之前,驾驶舱内的人说了些什么就好了。如果真的有劫匪,那一定会有驾驶员被威胁的对话留下来。不久后,大卫在一场商贸交易会上看到了一种新式的便携式录音机,号称它们拥有摔不烂的优点。在大卫心中,“黑匣子”的构想立即就成型了。

  大卫在一帮电子设备专家朋友们的帮助下,很快制作出了理想的飞行记录仪。首先,它要能从空难及后续的爆炸和火灾中保存下来,也就是说,它要耐受巨大的撞击和压力,还要防火耐高温。同时,这种记录仪采用的是类似录音带的磁条,能够自动地擦除旧的内容重新录入,这样,它就能确保记录到最近一小时的声音。1954年,大卫为这种记录仪撰写了名为《一种辅助调查飞机事故的设备(A Device for Assisting Investigation into Aircrafts Accidents)》的报告,提交给了上司。

  这份报告被正式出版了两次,甚至其中一次还是海外出版,但人们的兴趣也只停留在看看热闹这个层面,没什么人愿意提供更进一步的支持。这其实也是常理之中的事:这种设备势必要经过多年的研究测试,花销大,又不一定能短期内得到回报,同时大部分人还是觉得空难离自己非常遥远。在1956年,大卫终于等到了机会:新来的主管汤姆·基布尔(Tom Keeble)愿意冒险尝试。在汤姆的支持下,公司成立了专门的飞行记录仪研究小组,大卫的黑匣子终于投入了测试。

  为了测试需要,大卫又再次升级了记录仪:1小时的记录时间被延长到了4小时,同时,他还为机上的每种设备都单独设置了一个频道,利用少年时期积累下的无线电知识将这些设备的工作状态转换为莫尔斯密码刻录在磁带上。这样,这部记录仪就可以每2秒记录一次8种重要设备的工作状态。

  尽管有了这么好的构思,记录仪既然没能打动航空公司老板们的心,他们的理由很离奇:“假如这东西真的有这么好,美国人早就把它发明出来了!”于是,记录仪研究小组解散,大卫必须继续回到燃料的研究岗位。于是,不死心的大卫为了兼顾日常工作,只好利用午餐休息时间继续琢磨记录仪。这样不受重视的情况一直持续到1958年,来自英国空军的一位官员罗伯特·哈丁汉姆爵士(Robert Hardingham)拜访了他,并聆听了他对飞行记录仪简短的介绍。墙内开花墙外香,在澳大利亚本土四处碰壁的发明,立即得到了英国空军的重视。哈丁汉姆爵士很快觉察出了飞行记录仪的前景,并邀请大卫前往英格兰,做一次为期四天的访问,专门介绍这项惊人的发明。值得一提的是,这次免费旅行是大卫从飞行记录仪这项发明中唯一获得的额外好处。

  毫无意外地,飞行记录仪这个主意在英国很快被接受,大卫被聘为记录仪生产项目的组长,率领团队开始工业化生产“黑匣子”。虽然名字沿用了芬兰的发明,但其实这时候的飞行记录仪的形状颜色已经和最初的不太一样了。不久后,世界上第一款商业化的飞行记录仪诞生,它有着蛋的形状还被漆成鲜红色,被命名为“红蛋(Red Egg)”并被销往全世界。很快,飞行记录仪就在各地显示出了卓绝的能力:人们可以在事故地点附近搜寻到它们,而它们往往毫发无伤;假使少数情况下遭到了严重的损坏,里面保存的数据依然完好无损。

2016年初瑞典空难中被损坏的记录仪,内部数据完好(网络图)

2016年初瑞典空难中被损坏的记录仪,内部数据完好(网络图)

  有些讽刺的是,商业化的飞行记录仪诞生不到两年的1960年,昆士兰州就发生了一起大空难,澳大利亚因此成为了世界上第一个强制要求所有飞机都必须安装驾驶舱内录音机的国家。然而,各大航空公司的老板们依然我行我素,故意找各种借口拖延仪器的安装。之后,在1967年,澳大利亚又发生了一起骇人听闻的空难,政府立即更新了规定,令澳大利亚成为了第一个要求除了录音机之外,还必须安装设备监控仪的国家。也就是说,所有飞机都必须携带大卫的完整发明才允许飞离地面。

  在接下来的半个世纪里,黑匣子在全球航空业得到了普遍运用,成为了所有商用飞机和多数军用飞机的“标配”。为了便于人们更容易寻找到掉落的记录仪,它们的外壳都被刷成了鲜亮的橘红色,外部还裹上了反射条带。那么就算它在大海里漂浮,搜寻飞机也能远远地发现它。记录仪不仅仅是一个记录者,它还是飞机安全的守护者:多亏了那些它们在灾难中保存下来的数据,科学家们得以改进飞机的构造,令那些不幸的错误不再重复。

目前常用的飞行记录仪(网络图)

目前常用的飞行记录仪(网络图)

  2002年,已经年近八十的大卫获得了“澳大利亚国家勋章”,这是澳大利亚授予平民的最高荣誉;2008年,澳大利亚航空公司以他的名字命名了一架世界上最大的A380客机。大卫一直都知道飞行记录仪能够带来多大的财富,但他由始至终没有为它申请专利。他认为,能够研究飞行记录仪本身就是一种奖励和幸福,他很高兴自己的发明能为世界的航空业做出贡献。

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