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- 1、明明是醒目的桔红色，为什么被叫做“黑匣子”？
- 2、黑匣子什么颜色
1、明明是醒目的桔红色，为什么被叫做“黑匣子”？
黑匣子
即飞行数据记录仪
可以记录飞机飞行期间的
详细信息资料
图源网络
黑匣子是记录飞行数据和驾驶舱通话的设备，它能够记录飞机停止工作前25小时的飞行数据以及30分钟到2小时不等的通信录音。
飞行的数据包括飞行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林尼治时间、飞机系统工作状况和发动机工作参数等，通信录音主要是记录机舱内机长、副驾驶和机组人员间的通话信息。
今天我们来研究一下：
黑匣子是如何被发明的？
黑匣子是黑色的吗？
关于黑匣子还有哪些小知识？
图源人民网
黑匣子的演变历史
1939年，法国航空工程师弗朗西斯·于斯诺和保罗·博杜安发明了一种记录装置，可以把飞机飞行时的速度、高度等几项最重要的信息用类似拍照的原理记录在88毫米胶卷上。降落后拿出胶卷，就能还原出飞行时的状态了。但是胶片是一次性使用的，成本非常高，并且这种装置只适用于顺利降落的飞机，如果飞机坠落就会毁坏胶片，所以这种记录方式只是用在新型号飞机的试飞上。
▲第一代黑匣子
二战期间，英国工程师改进了改进了飞行参数记录装置，用钢针在铜箔上刻下各种参数的变化曲线。这样哪怕飞机着火、坠毁，也能寻回当时的数据。不过铜箔比较重，记录的数据量也十分有限，价钱不菲，所以只用在了军用飞机上。这就是第一代的黑匣子，它仅能记录航向、高度、空速、垂直过载和时间等5个飞行参数。
图源澎湃新闻
▲第二代黑匣子
1956年，首个用于民航客机的飞行数据记录装置在澳大利亚诞生。它的发明者戴维·瓦伦博士在研究航空燃油的同时发明了第二代的改进型黑匣子。新版黑匣子的工作原理类似于普通磁带机，但在磁带机外面加装了具有抗冲击、耐火烧等能力的保护外壳。第二代黑匣子一般可以记录几十个参数，并同时出现了座舱音频记录器。
图源澎湃新闻
▲第三代黑匣子
第三代黑匣子出现于上世纪90年代。随着微电子技术的突飞猛进，黑匣子开始采用半导体存储器记录数据。第三代黑匣子记录参数一般在几百个，功能已从飞行事故调查，逐渐延伸到日常飞行员监控、飞机故障诊断与维护。
图源澎湃新闻
▲现代黑匣子
新一代黑匣子可以记录视频信息，记录的参数数量也多达几千个，并且能够通过卫星等数据链定期传输黑匣子的关键数据。但由于通讯带宽和信号盲点以及气象环境等影响，数据实时传输方式无法完全取代传统黑匣子的作用。此外，新型抛放式黑匣子也已经出现，它能够在飞机坠毁时自动与机体分离，并具备水上漂浮和无线电、卫星定位功能。
图源新华社
黑匣子不是黑色的
在电子技术中，把只注重其输入和输出的信号而不关注其内部情况的仪器统统称为黑匣子。飞行信息记录系统是一种典型的黑匣子式的仪器，为了方便，业内人士都叫它黑匣子。
黑匣子是飞机专用的电子记录设备之一。一般黑匣子会有两个，一个是驾驶舱话音记录器，另一个是飞行数据记录器。飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与黑匣子连接，所以黑匣子可以记录各种仪器的数据。
虽然我们管这个飞行参数记录器称之为黑匣子，但是其表面并不是黑色，为了便于寻找它的踪影，国际民航组织规定此容器要漆成醒目的桔红色而不是黑色或其他颜色，有些黑匣子外壳还会贴有反光条，并写有“FLIGHT RECORDER，DO NOT OPEN（飞行记录器，请勿开启）”。
图源人民网
黑匣子小知识
1、黑匣子的安装位置在哪儿？
黑匣子通常安装在机尾，具体位置是在最后垂直尾翼的下方，根据统计资料，飞机尾翼下方的机尾是飞机上最安全的地方。
黑匣子会被放进一个（或两个）特殊钢材制造的耐热抗震的容器中， 此容器为球形或长方形，它能承受自身重力1000倍的冲击、经受1100℃的高温30分钟而不被破坏，在海水中浸泡30天而不进水。
图源人民网
2、黑匣子本身能向外发出无线电信号吗？
黑匣子上是没有无线电发送装置的，所以在陆地上的找回工作主要是靠搜救队人力搜索。黑匣子的外表色彩比较鲜艳，搜救队可以根据这个特征在搜索黑匣子，这是陆地上找回黑匣子的唯一方法。
3、黑匣子能主动向外界发出什么样的信号？
黑匣子唯一能对外发出信号的部件叫做水下信标（ULB），水下信标在遇水后启动，每秒发一次频率为37.5KHz的声波信号（注意是声波信号），可持续工作30天。
4、黑匣子的声波信号如何探测？
黑匣子在水下发出的声波信号只能由声呐在水中进行探测，但由于黑匣子的水下信标体积小、功率也小，一般情况下，舰载声呐最大大约能接收到数公里范围以内的黑匣子声波信号，小型手持式声呐的有效探测范围则只有数百米。
图源网络
| 内容来源：北京科技报社、人民网、西安科普、央视新闻
[1].https://mp.weixin.qq.com/s/EVlYI2x_COC5rXdmp3YKIw
[2].https://mp.weixin.qq.com/s/kXJh8xx5tWv6Onj-OT0HCQ
2、黑匣子什么颜色
黑匣子什么颜色的答案是：桔红色
黑匣子其实并非黑色，而是被刷成明亮的桔红色，为了在飞机失事后能快速找到。
黑匣子（black box），通常指飞行数据记录仪，或飞行信息记录系统。现代商用飞机一般安装两个黑匣子，分别是“驾驶舱语音记录器”和“飞行数据记录器”，用于航空器事故的调查、维修和飞行试验。在电子技术中，把只注重其输入和输出的信号而不关注其内部情况的仪器统统称为黑匣子。飞行信息记录系统是一种典型的黑匣子式的仪器。为了方便，业内人士都叫它黑匣子，传到社会上，公众也只知道飞机上有个黑匣子。
飞行记录仪(英语:Flight Recorder),俗称黑匣子(实为橘色),是安装在航空器上,用于航空事故调查、维修或及飞行试验用途。“黑匣子”叫法形成的原因有很多，其中一种解释认为其来自于早期电影对飞行记录仪的艺术化表述，是一种和处理底片、相片等“暗房”相类似的称呼，这主要也是为了凸显飞行记录仪的神秘感。
“黑匣子”于1958年由一位墨尔本工程师设计，最初使用在军用飞机上。1954年间，飞机上所有电子仪器均放置在形状、大小统一的黑色方盒里，故被称为“黑匣子”。后改为颜色非常醒目的桔红色或橙色、黄色，便于在搜寻时更快被发现。
“黑匣子”一代的记录方法为机械记录，在照相之上记录5个参数；二代“黑匣子”由磁带机记录数据，一般有几十个参数；三代“黑匣子”开始采用半导体存储器记录数据，能够记录几百个参数；新一代黑匣子不仅可以记录视频信息，参数也提升为上千个。
黑匣子，包含飞行数据记录仪（FDR）、驾驶舱语音记录器（CVR），是分析失事事故最客观最直接的记录器。
飞行数据记录仪自动记录飞机飞行的速度、加速度、方向、高度、机舱压力、航迹、姿态、外部温度、发动机性能、机舱温度和压力等数据及飞机失事前30分钟座舱内的谈话、引擎声和报警声，机组人员与地勤人员的通话等等。
黑匣子里面装有飞行数据记录器和舱声录音器，能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的30多种飞行数据和驾驶舱内的声音记录下来。
理论上，黑匣子能做到与卫星定位的功能。但由于各种现实的因素限制，导致黑匣子一直未能配备卫星定位。
卫星定位的原理十分简单，人在地面上有x，y，z三个坐标值。
手机可以通过接收卫星发出的时间计算出其中一个值，如果有三颗卫星就可以计算出人所在位置的精确信息。
因为光速是固定的，卫星的位置也不同，最后导致手机接收到三颗卫星的时间信号有误差。所以还需要第四颗卫星校正这种误差。所以至少需要4颗卫星才能定位。
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