Как это устроено?..

См. также № 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19/07

ЧЁРНЫЕ ЯЩИКИ. При расследовании причин авиакатастроф огромную помощь оказывают записи так называемых чёрных ящиков. По международным нормам, каждый самолёт должен нести два таких чёрных ящика: один – голосовой, для записи переговоров членов экипажа и вообще всех слышимых звуков, другой – для записи данных (высоты и скорости полёта, других показаний приборов). Этот ящик должен иметь очень прочную конструкцию, чтобы уцелеть при катастрофе. Первые чёрные ящики появились в 1950-х гг., и они действительно были чёрными. Потом их стали красить в яркий оранжевый цвет, чтобы легче находить после авиакатастроф, но название сохранилось. В современных чёрных ящиках информация размещается во флэш-памяти – полупроводниковых запоминающих микросхемах, которые могут хранить её годами без подвода питания. Объём памяти до 80 мегабайт. Это намного меньше, чем обычно в персональном компьютере, но вполне хватает для фиксации двухчасовых переговоров или суточных показаний всех бортовых приборов. Кроме флэш-микросхем памяти в ящике содержатся печатные схемы, которые обрабатывают и сжимают поступающую информацию, но только флэш-память размещается в специальном ударопрочном боксе из очень прочной стали. Под стальными стенками проложена термозащитная оболочка, которая защищает микросхемы от воздействия высоких температур (при взрыве или пожаре). Конструкция чёрных ящиков непрерывно совершенствуется. Например, сейчас все голосовые чёрные ящики снабжаются автономными источниками питания и могут функционировать, даже если бортовое питание самолёта выходит из строя.

• Cертификация чёрного ящика означает успешное прохождение различных испытаний, симулирующих те явления, которые могут произойти во время авиакатастрофы: а) на прочность (краш-тест); б) на пробиваемость; в) на статическую нагрузку; г) на стойкость к морской воде на большой глубине; д) на пожаростойкость. При прохождении краш-теста чёрный ящик выстреливают из газовой пушки в алюминиевую мишень, при попадании в которую он тормозится с перегрузкой 3400g. В следующем испытании на чёрный ящик с высоты 3 м сбрасывается груз массой 200 кг с заострённым стержнем из прочной стали на торце. Затем на ящик опускают груз массой 2 т, потом выдерживают 24 ч в камере с морской водой под высоким давлением и, наконец, подвергают воздействию огненных струй, нагревающих испытуемое устройство до 1100 °С.

• Чёрные ящики размещают в хвосте самолёта, поскольку именно эта часть воздушного судна испытывает наименьшие нагрузки при авиакатастрофе. Все бортовые приборы посылают свою информацию в блок сбора данных, который передаёт их на запоминающие микросхемы.

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО?..

• В первых чёрных ящиках запись производилась на стальную ленту, помещённую в прочный корпус, с помощью чугунного острия. К сожалению, фольга могла использоваться только однажды, что ограничивало объём записываемой информации. С 1965 г. стали использовать магнитные ленты – сначала для записи только звука, а затем и для записи данных. В 1990-е гг. основным носителем информации стали твердотельные запоминающие микросхемы.

 

• За последние сорок лет чёрные ящики были установлены почти на 100 000 самолётов гражданского назначения. Стоимость каждого ящика – от 10 до 20 тыс. долларов. Их живучесть резко увеличилась после того, как было введено требование о сертификации этих устройств. Магнитные записывающие устройства часто портились при пожарах. На текущий момент не зафиксировано ни одного случая выхода из строя твердотельного запоминающего устройства в чёрных ящиках.

Scientific American, 2000, September, p. 96–97. Сокр. пер. с англ. Н.Д.КОЗЛОВОЙ

Продолжение см. в № 23/07