¿Qué hay en la caja negra? ¿De qué está hecho?

La "caja negra" es uno de los dispositivos de registro electrónico especiales para aviones y se denomina registrador de vuelo de aviación. Equipados con registradores de datos de vuelo y registradores de sonido de cabina, todos los componentes mecánicos e instrumentos electrónicos del avión están equipados con sensores conectados a ellos. Puede registrar parámetros técnicos y sonidos relevantes en la cabina media hora antes de que la aeronave dejara de funcionar o se estrellara y, si es necesario, volver a publicar los parámetros registrados para experimentos de vuelo y análisis de accidentes. La caja negra tiene una fuerte resistencia al fuego, resistencia a la presión, resistencia a golpes y vibraciones, resistencia a la inmersión en agua de mar (o queroseno) y capacidades de interferencia antimagnética. Incluso si la aeronave está completamente dañada, los datos registrados en la caja negra se pueden conservar bien. . Las causas de todos los accidentes aéreos del mundo se encuentran a través de cajas negras.

Después de los accidentes aéreos, los aviones suelen desintegrarse o incluso ser destruidos por el fuego. Cuando la gente acude al lugar para ser rescatada, siempre busca algo y todo el mundo conoce su nombre.

Imagen de la caja negra (15), sí, esta es la caja negra conocida como el "testigo" del accidente aéreo. Puede proporcionar a los investigadores pruebas que les ayuden a comprender la verdadera naturaleza del accidente. De hecho, la caja negra es un instrumento de registro en el avión, un registrador de datos de vuelo. Puede registrar altitud, velocidad, rumbo, velocidad de ascenso, velocidad de descenso, aceleración, consumo de combustible, retracción y retracción del tren de aterrizaje, hora media de Greenwich, así como condiciones del sistema de la aeronave, parámetros de funcionamiento del motor y otros parámetros de vuelo. El otro es una grabadora de voz en la cabina. En realidad, es una grabadora de llamadas de radio que puede grabar varias llamadas en el avión. Las cuatro pistas de audio de este instrumento registran las conversaciones del piloto con el control en tierra, las conversaciones del piloto con el copiloto, los discursos del capitán y las azafatas a los pasajeros, amenazas, explosiones, sonidos anormales del motor y diversos sonidos en la cabina. La caja negra puede proporcionar a los investigadores información sobre el funcionamiento de distintos sistemas de la aeronave antes del accidente. Dado que los accidentes aéreos ocurren en un corto período de tiempo y, a veces, el piloto y todos los asistentes de vuelo mueren al mismo tiempo, es muy difícil investigar la causa del accidente. El registrador de datos de vuelo puede proporcionar a las personas el estado del vuelo. la aeronave y el estado de funcionamiento del equipo a bordo en el momento del accidente y algún tiempo antes del accidente. La grabadora de voz en cabina puede ayudar a las personas a analizar la causa del accidente basándose en las conversaciones de las personas a bordo, para sacar conclusiones correctas sobre el accidente. Para resistir el impacto violento y las llamas de alta temperatura cuando el avión se estrella, la capa exterior de la caja negra tiene placas de acero gruesas y múltiples capas de aislamiento térmico y materiales anticolisión. Y para estar lo más seguro posible, la caja negra suele instalarse en el lugar más seguro en la parte trasera del avión, que es la parte que tiene menos probabilidades de sufrir daños en un accidente. Cuando un avión se estrella, la caja negra puede resistir ser asada a una llama a 1100°C durante 30 minutos, ser aplastada por un objeto de 2 toneladas durante 5 minutos y puede sumergirse en gasolina, aceite de motor, linóleo, baterías, ácido. y agua de mar durante varios meses. Incluso con esta protección, las cajas negras seguían sufriendo daños en algunos accidentes aéreos, por lo que las agencias de aviación internacionales establecieron normas más estrictas y los medios de grabación mejoraron, pasando de cintas a grabadoras de almacenamiento estático que podían soportar mayores impactos, similar al almacenamiento en los chips de las computadoras.

Edita el origen histórico de este párrafo

La "caja negra" fue inventada por un ingeniero de Melbourne en 1958. En 1908 se produjo el primer accidente de un avión militar en Estados Unidos. Desde entonces, como los accidentes aéreos han seguido ocurriendo, ha sido necesario un instrumento para recordar las razones de los accidentes. Durante la Segunda Guerra Mundial, los equipos e instrumentos de registro de vuelo se utilizaron en aviones militares y más tarde en aviones civiles. El registrador de vuelo se denomina "caja negra" porque está alojado en una caja resistente para garantizar que el equipo no sufra daños después de un accidente aéreo. Debido al rápido desarrollo de la tecnología electrónica moderna, para los aviones, la gente ha comenzado a abogar por transmitir señales de datos directamente a tierra sin utilizar registradores de vuelo para registrar, por lo que el nombre de caja negra volverá a la tierra en el futuro. Por ejemplo, cajas negras de datos de automóviles, como los rastreadores de alta temperatura SMT, también llamadas cajas negras de hornos. Caja negra de avión

[1] Hace más de 20 años, un avión militar explotó sobre Noruega. El avión se estrelló y el piloto murió. Las autoridades noruegas acudieron rápidamente al lugar del accidente y, a partir de los restos del avión y del cuerpo del piloto, determinaron que se trataba de un avión de reconocimiento militar de cierto país importante. Noruega protestó ante un país importante, que lo negó. Más tarde, Noruega encontró la caja negra en el avión, analizó los datos registrados en la caja negra y reveló la verdad. Un país grande tiene que admitir sus errores ante pruebas irrefutables. ¿Qué es exactamente una caja negra? De hecho, "caja negra" es un nombre muy común, y su nombre real es muy común: registrador de datos de vuelo. Es un instrumento que almacena las condiciones de vuelo de la aeronave y puede liberarse a través de un dispositivo de reproducción cuando sea necesario comprender las condiciones de vuelo en el futuro.

En una caja se instala un dispositivo de grabación magnético que puede registrar en tiempo real lo que dijo el piloto, las comunicaciones fuera de bordo del piloto y los datos del vuelo. Generalmente, se puede conservar diversa información 30 minutos antes del accidente aéreo. Esto proporciona comodidad para el análisis de fallas posterior. El primer uso de cajas negras fue en aviones militares. En 1908 se produjo el primer accidente de un avión militar en Estados Unidos. En el futuro, con el aumento de los accidentes aéreos, será urgente disponer de un instrumento que estudie las causas de los accidentes. Durante la Segunda Guerra Mundial, los registradores de vuelo se utilizaron oficialmente en aviones militares. Después de la guerra, empezó a utilizarse en aviones comerciales. Los primeros métodos de grabación eran relativamente atrasados ​​y utilizaban métodos de grabación mecánicos y grabación en papel fotográfico. Después de la invención de la grabación magnética, se volvió conveniente y confiable.

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La carcasa de la caja negra es un paralelepípedo rectangular sólido, del tamaño de cuatro o cinco ladrillos combinados. El interior está lleno de equipos eléctricos, incluida la caja negra del avión de pasajeros de Yichun.

[2]Es esencialmente un transceptor. Durante el vuelo de la aeronave, puede recibir diversa información recopilada por los sensores de la aeronave de manera oportuna y convertirla automáticamente en señales digitales correspondientes para un registro continuo cuando la aeronave se estrella, el transmisor de posicionamiento de emergencia de la caja negra lo hará automáticamente; Transmite una señal de radio de frecuencias específicas (como 37,5 kHz), similar a un latido del corazón, "anuncia" la posición de uno para que los buscadores puedan mirar hacia atrás. En realidad, la caja negra ahora está pintada de color naranja brillante. El color brillante y llamativo, así como la cinta reflectante en el exterior de la grabadora, permite a los investigadores de accidentes encontrar rápidamente la grabadora después de un accidente, especialmente si el avión aterriza en el agua. Según las normas europeas, la caja negra debe poder resistir un impacto de 2,25 toneladas y sobrevivir a una temperatura elevada de 1.100°C durante 10 horas sin sufrir daños. cumplir con los estándares anteriores. Las cajas negras suelen estar hechas de hierro y algunos materiales resistentes al calor de alto rendimiento. Tiene una fuerte protección contra incendios, resistencia a la presión, resistencia a golpes y vibraciones, resistencia a la inmersión en agua de mar (o queroseno) y resistencia a la interferencia magnética. Incluso si la aeronave está completamente dañada, los datos registrados en la caja negra se pueden conservar bien.

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Actualmente hay dos tipos de cajas negras instaladas en la mayoría de los aviones militares y de pasajeros. [3] Uno es una caja negra llamada Registrador de datos de aeronaves (FDR), que registra diversos datos durante el vuelo, como tiempo de vuelo, velocidad, altitud, deflexión de la superficie de control de la aeronave, velocidad del motor, temperatura, etc. Hay más de 30 tipos de datos y se pueden registrar durante 25 horas. Antes de despegar, siempre que el interruptor de la caja negra esté encendido, todos los datos anteriores se incluirán en la caja negra durante el vuelo. Una vez que ocurre un accidente aéreo, los parámetros de vuelo de todo el proceso del accidente se pueden encontrar en la caja negra y las personas pueden conocer la causa del accidente aéreo. Caja negra de avión

Otro tipo de caja negra (CVR) se llama grabadora de voz del piloto, que es como una grabadora. Graba las voces de pilotos y pasajeros, secuestradores y asistentes de vuelo en la cabina a través de parlantes colocados dentro y alrededor de la cabina. Graba durante 30 minutos y comenzará a grabar nuevamente después de 30 minutos. Entonces, lo que esta caja negra registra es la información importante que había en el avión 30 minutos antes del accidente. Con el rápido desarrollo de la tecnología, las cajas negras se actualizan constantemente. La caja negra (FDR) que apareció en la década de 1960 solo puede registrar 5 parámetros y el error es grande. Desde la década de 1970 se utilizan cintas de grabación digitales, que pueden registrar más de 100 parámetros y guardar los datos de las últimas 25 horas de vuelo. Después de la década de 1990, aparecieron las memorias de circuitos integrados, que pueden registrar 2 horas de sonidos CVR y 25 horas de datos de vuelo FDR, al igual que los chips de memoria de las computadoras, mejorando enormemente la precisión del análisis de accidentes aéreos. Normalmente hay dos cajas negras en cada avión. Sus nombres científicos son "registrador de datos de vuelo" y "grabador de voz de cabina". El primero registra principalmente diversos datos de vuelo de la aeronave, incluida la actitud de vuelo, la trayectoria de vuelo (pista), la velocidad de vuelo, la aceleración, la longitud y latitud, el rumbo y diversas fuerzas externas que actúan sobre la aeronave, como resistencia, sustentación, empuje, etc. . , un total de más de 200 tipos de datos, que pueden conservar los parámetros de vuelo durante más de 20 horas. Después de este período de tiempo, el registrador de datos reemplazará automáticamente los datos antiguos por los nuevos, y los datos antiguos serán sobrescritos por los nuevos. La grabadora de voz de cabina graba principalmente conversaciones entre miembros de la tripulación y personal de tierra, conversaciones entre miembros de la tripulación y diversos sonidos en la cabina (incluido el sonido del motor del avión en marcha). Su principio de funcionamiento es similar al de una grabadora normal. La cinta da vueltas y vueltas, lavando constantemente las viejas y grabando otras nuevas. La última media hora siempre graba varios sonidos.

Edita este instrumento grabado.

Grabadora de voz de cabina

La grabadora de voz de cabina (CVR) es en realidad una grabadora de llamadas de radio que puede grabar varias conversaciones en el avión.

Las cuatro pistas de audio de este instrumento registran las conversaciones del piloto con el control en tierra, las conversaciones del piloto con el copiloto, los discursos del capitán y las azafatas a los pasajeros, amenazas, explosiones, sonidos anormales del motor y diversos sonidos en la cabina. La caja negra puede proporcionar a los investigadores información sobre el funcionamiento de distintos sistemas de la aeronave antes del accidente. Debido a que los accidentes aéreos ocurren en un corto período de tiempo y, a veces, el piloto y todos los asistentes de vuelo mueren al mismo tiempo, puede resultar muy difícil investigar la causa del accidente. El registrador de idioma en la cabina puede ayudar a las personas a analizar la causa del accidente basándose en diversas conversaciones entre las personas a bordo, para sacar conclusiones correctas sobre el accidente. La grabadora de voz de la cabina registra principalmente conversaciones entre los miembros de la tripulación y el personal de tierra, conversaciones entre los miembros de la tripulación y diversos sonidos en la cabina (incluido el sonido del motor del avión en marcha). Su principio de funcionamiento es similar al de una grabadora normal. La cinta da vueltas y vueltas, lavando constantemente las viejas y grabando otras nuevas. La última media hora siempre graba varios sonidos. Un vuelo suele pasar por ocho etapas (despegue, ascenso inicial, ascenso, crucero, descenso, aproximación inicial, aproximación final, aterrizaje), y cada etapa no puede escapar de los "oídos" de la caja negra.

Registrador de datos de vuelo

El registrador de datos de vuelo (FDR) registra principalmente varios datos de vuelo de la aeronave, incluida la actitud de vuelo, la trayectoria de vuelo (pista), la velocidad de vuelo, la aceleración, la longitud y la latitud. , rumbo y diversas fuerzas externas que actúan sobre la aeronave, como resistencia, sustentación, empuje, etc. , un total de más de 200 tipos de datos, que pueden conservar los parámetros de vuelo durante más de 20 horas. Después de este período de tiempo, el registrador de datos reemplazará automáticamente los datos antiguos por los nuevos, y los datos antiguos serán sobrescritos por los nuevos. El registrador de datos de vuelo puede proporcionar a las personas el estado del vuelo de la aeronave y el estado de funcionamiento del equipo a bordo en el momento del accidente aéreo y algún tiempo antes del accidente. Puede registrar altitud, velocidad, rumbo, velocidad de ascenso, velocidad de descenso, aceleración, consumo de combustible, retracción y retracción del tren de aterrizaje, hora media de Greenwich, así como condiciones del sistema de la aeronave, parámetros de funcionamiento del motor y otros parámetros de vuelo. Registre los datos operativos del sistema de la aeronave. Los sensores se conectan desde diferentes áreas a la unidad de adquisición de datos de vuelo y luego al FDR. Cuando se activa el interruptor, el FDR lo registrará. Una grabadora electrónica registra más parámetros que una grabadora debido a su velocidad de transferencia de datos más rápida. El registrador de vuelo electrónico puede registrar 25 horas de datos de vuelo. Cada parámetro adicional registrado por el FDR puede proporcionar a los investigadores más pistas sobre el accidente. En Estados Unidos, la Administración Federal de Aviación (FAA) exige que las aerolíneas comerciales registren al menos entre 11 y 29 parámetros dependiendo del tamaño de la aeronave. Una grabadora puede registrar 100 parámetros, mientras que una grabadora electrónica puede registrar más de 700 parámetros. El 17 de julio de 1997, la FAA anunció una norma federal que exige que los aviones fabricados después del 19 de agosto de 2002 registren al menos 88 parámetros.

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La caja negra suele instalarse en la parte trasera. Porque, a través del análisis de múltiples accidentes aéreos, los científicos descubrieron los lugares de instalación de varios instrumentos en la cola del avión.

No se daña fácilmente, por lo que la caja negra se instala en la parte trasera.

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Por primera vez, los hermanos Wright utilizaron este instrumento de caja negra de L-3 Communications Company para registrar la rotación de la hélice de un avión. Sin embargo, no fue hasta después de la Segunda Guerra Mundial que los registradores de aviación se volvieron más utilizados. Desde entonces, para obtener más información sobre el funcionamiento de la aeronave, se ha desarrollado enormemente el medio de grabación de la caja negra. Caja negra de aviones

Actualmente, la mayoría de cajas negras de aviones utilizan dos tipos de soportes de grabación. Una es la cinta magnética, que se inventó en los años 1960. La otra es la placa de memoria de transistores inventada en los años 1990. La cinta funciona como una grabadora. La cinta Mylar tira del cabezal magnético, que registra los datos en la cinta. Cuando las aerolíneas comenzaron a cambiar a la tecnología electrónica, los fabricantes de cajas negras dejaron de fabricar grabadoras. Las grabadoras electrónicas son mucho más fiables que las grabadoras de cinta, dijo Ron Crotty, portavoz del fabricante de cajas negras Honeywell. La grabadora electrónica utiliza chips de memoria apilados, por lo que no hay equipos extraíbles, lo que reduce la posibilidad de interrupciones repentinas y accidentes durante el mantenimiento de rutina. Los datos recopilados por el CVR y Roosevelt se registran en chips de memoria apilados en la Unidad de memoria de supervivencia en accidentes del CSMU. Según la grabadora fabricada por L-3 Communications, la CSMU es cilíndrica. Los chips de memoria apilados tienen aproximadamente 1,75 pulgadas (4,45 centímetros) de diámetro y 1 pulgada (2,54 centímetros) de alto.

El chip de memoria tiene suficiente espacio de almacenamiento digital para registrar 2 horas de información de audio proporcionada por el CVR y 25 horas de datos de vuelo proporcionadas por el Roosevelt. Se instalan sensores en la aeronave para recopilar datos. Estos sensores detectan aceleración, velocidad del aire, altitud, configuración de las alas, temperatura exterior, temperatura y presión de la cabina, rendimiento del motor y más. Las grabadoras de cinta pueden rastrear aproximadamente 100 parámetros, mientras que las grabadoras electrónicas pueden registrar más de 700 parámetros en una superficie más grande. Todos los datos recopilados por estos sensores se envían a la Unidad de Adquisición de Datos de Vuelo (FDAU) en la parte delantera del avión. Este instrumento generalmente se coloca en el compartimento electrónico debajo de la cabina. La unidad de adquisición de datos de vuelo desempeña el papel de gestor intermedio en todo el proceso de registro de datos, es decir, obtiene información de los sensores y la envía a la caja negra. La caja negra suele funcionar con uno o dos generadores que obtienen energía del motor. Una es una fuente de alimentación de 28 V CC y la otra es una fuente de alimentación de CA de 115 V y 400 Hz. Frank Doran, director de ingeniería de L-3 Communications, dijo que estas son configuraciones de potencia estándar de los aviones.

Edite este párrafo, Baliza de localización submarina

Además de pintura y rayas reflectantes, la grabadora también está equipada con una baliza de localización submarina (ULB). Si alguna vez has visto una foto de una caja negra, definitivamente podrás observar un pequeño objeto cilíndrico en un extremo de la caja. Parece dos veces más grande que el asa de la caja negra, pero en realidad es una baliza. Cuando el avión se estrella contra el agua, la baliza comienza a enviar pulsos ultrasónicos que son inaudibles para el oído humano y pueden ser detectados por sonares y localizadores acústicos. En un extremo de la baliza hay un sensor submarino que parece una diana. Cuando el agua entra en contacto con el sensor, la baliza se activa y emite pulsos ultrasónicos. Las balizas suelen transmitir una señal de pulso de 37,5 kHz y pueden transmitir sonido desde profundidades submarinas de 14.000 pies (4.267 metros). Una vez que la baliza comience a funcionar, enviará una señal cada segundo durante 30 días. El Beacon funciona con baterías y puede funcionar de forma continua durante 6 años. En casos raros, la baliza puede romperse debido a un fuerte impacto. En Estados Unidos, cuando los investigadores de accidentes descubrieron la caja negra, fue enviada inmediatamente al laboratorio de computación de la NTSB. Para evitar daños al soporte de grabación, el dispositivo está especialmente protegido durante el transporte. En caso de un incidente submarino, el registrador se mantendrá en agua fría para evitar la desecación. "Se trata de preservar el estado del maderero hasta que pueda eliminarse adecuadamente", dijo Daron. "Poner la grabadora en un balde de agua, normalmente agua fría, significa mantener el entorno en el que se encontró la caja negra hasta que pueda enviarse a un lugar donde pueda analizarse por completo".

Edite este párrafo Métodos de preservación

En la mayoría de los accidentes aéreos, el equipo que se puede preservar es la Unidad de registro de supervivencia en accidentes (CSMU) del registrador de datos de vuelo y el registrador de voces de la cabina. Normalmente, el chasis de la grabadora y otras partes del equipo interno se rompen. El CSMU es un enorme cilindro fijado a la plataforma del registrador. Este dispositivo puede soportar altas presiones, grandes impactos y toneladas de presión. En las grabadoras de la vieja escuela, la CSMU se colocaba en una caja rectangular. La CSMU de la caja negra electrónica utiliza tres capas de materiales para aislar y preservar los chips de memoria que almacenan información digital. Discutamoslo a continuación. Echemos un vistazo a los materiales que protegen los recuerdos desde adentro hacia afuera. La tarjeta de memoria tiene una carcasa de aluminio rodeada por una fina capa de aluminio. Aislante de alta temperatura, material de estación seca de 1 pulgada (2,54 cm) que proporciona protección contra altas temperaturas. Protege los chips de memoria para que no se incendien después de un accidente. Carcasa de acero inoxidable, el aislante de alta temperatura está alojado en una carcasa de acero inoxidable de 0,25 pulgadas (0,64 cm) de espesor, generalmente hecha de aleación de titanio. Para garantizar la calidad y la capacidad de supervivencia de la caja negra, el fabricante prueba exhaustivamente la CSMU. Recuerde, solo la CSMU sobrevive al accidente; si los investigadores de accidentes pueden conseguirla, podrán obtener la información que desean. Para probar la CSMU, los ingenieros almacenan datos en la memoria de la CSMU. L-3 Communications utiliza un modelo estocástico para almacenar datos en cada chip de memoria. Un lector puede leer el modelo para determinar si los datos han sido dañados por el impacto, el fuego y la presión después de una colisión.

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