جعبه سیاه، صندوقچه اسرار پرواز

جعبه سیاه هواپیما بر خلاف نام آن، نارنجی‌رنگ است تا در صورت بروز حادثه در میان لاشه هواپیما یا محیط راحت‌تر یافته شود. این دستگاه در طول پرواز بیش از ۸۰ پارامتر مهم از اطلاعات پرواز و مکالمات کابین خلبان را ثبت می‌کند. این اطلاعات با استفاده از حسگرهایی که در قسمت‌های مختلف هواپیماها نصب شده، جمع‌آوری و ضبط می‌شوند.

جعبه سیاه در قسمت عقب هواپیما نصب می‌شود تا احتمال آسیب‌دیدن آن به حداقل برسد. طراحی ساختمان این دستگاه و مواد اولیه ساخت آن طوری انتخاب شده که محصول نهایی در برابر دمای زیاد، فشار چندین تنی و نفوذ آب یا مایعات (در صورت سقوط هواپیما در آب) مقاوم باشد.

این جعبه پس از حادثه به آزمایشگاه‌ها منتقل شده و داده‌ها با استفاده از نرم‌افزارها و تجهیزات ویژه بازخوانی می‌شوند. تکمیل فرایند بازخوانی داده‌ها در آزمایشگاه، می‌تواند هفته‌ها یا ماه‌ها ادامه یابد.

البته جعبه‌های سیاه مختص هواپیما نیستند و دستگاه‌های مشابهی از این نوع برای ثبت اطلاعات حرکت خودروها و کشتی‌ها نیز وجود دارد.

ساختمان و مواد اولیه جعبه سیاه هواپیما

جعبه سیاه از دو بخش "ضبط صدا" و "ضبط‌کننده اطلاعات پرواز" تشکیل شده است. در مدل‌های اولیه از نوارهای مغناطیسی و هد الکترونیکی (مانند دستگاه ضبط صوت) برای ثبت داده‌ها استفاده می‌شد. از سال ۱۹۹۰ اما سازندگان کم‌کم به سراغ تولید دستگاه‌هایی رفتند که قطعه متحرک نداشته باشد. امروزه از تراشه‌های الکترونیکی در ساخت جعبه‌های سیاه استفاده می‌شود.

قسمت اصلی جعبه سیاه، "حافظه مقاوم در برابر سانحه" (CSMU) نام دارد که توسط استوانه‌ای مقاوم محافظت می‌شود. این استوانه در کنار دیگر تجهیزات جعبه سیاه، در درون یک محفظه نصب شده است. این حافظه می‌تواند حداکثر ۲ ساعت مکالمات کابین و ۲۵ ساعت اطلاعات پروازی را ذخیره کند.

یک لایه ی نازک آلومینیومی کارت‌های حافظه را در بر گرفته است، ۵/ ۲ سانتیمتر سیلیس خشک که عایق حرارتی بسیار خوبی است، دومین لایه‌ای است که بر روی کارت‌های حافظه کشیده می‌شود. برای افزایش مقاومت فشاری و کششی دستگاه، زرهی به ضخامت ۷ میلی‌متر از فولاد ضد زنگ روی عایق حرارتی کشیده می‌شود.

آزمایش‌هایی نظیر آزمایش برخورد، سقوط جسم تیز، فشار ایستا، آتش، مقاومت در برابر فشار آب، مقاومت در برابر خوردگی و آزمایش مقاومت در برابر مایعات، از جمله آزمایش‌هایی هستند که بر روی جعبه‌های سیاه انجام می‌شوند.

جعبه‌های سیاه علاوه بر این به یک راهنمای یابنده زیرآبی (ULB) نیز مجهزند. در صورت سقوط هواپیما در آب، سنسور موجود درون این بخش به محض تماس با آب، آنرا فعال می‌کند. بدین ترتیب امواج مادون صوتی از دستگاه منتشر می‌شوند که گوش انسان قادر به شنیدن آنها نیست. این امواج اما به سرعت توسط حسگرها و تجهیزات ویژه تشخیص داده می‌شوند.

فرکانس پالس‌های فرستاده‌شده توسط "ULB" به حدی است که از عمق ۱۴ هزار پایی دریا قابل دریافت هستند. "ULB" در هر ثانیه یک بار به صدا در می‌آید و این عمل را تا ۳۰ روز انجام می‌دهد. باتری این بخش از جعبه سیاه شش سال عمر می‌کند و احتمال آسیب‌دیدگی آن، در اثر ضربات شدید، بسیار کم است.

جعبه‌های سیاه نخستین، تنها سرعت و دما را ثبت می‌کردند. زمان، شتاب عمودی هواپیما، موقعیت دستهٔ کنترل پرواز، موقعیت فرمان هواپیما، تثبیت کننده وضعیت افقی هواپیما، جریان سوخت، سرعت، جهت مغناطیسی هواپیما و شتاب طبیعی هواپیما، از جمله پارامترهایی هستند که بر اساس استانداردهای جدید هوایی، باید توسط جعبه‌های سیاه ثبت شوند.

جعبه‌های سیاه امروزی، بسته به تجهیزات و کیفیت، بین ۱۰ تا ۱۵ هزار دلار قیمت دارد.

تاریخچه

برادران رایت، مخترعان هواپیما، از وسیله‌ای برای ضبط چگونگی چرخش پره‌های ملخ استفاده می‌کردند. اما استفاده گسترده از جعبه سیاه پس از جنگ جهانی دوم آغاز شد. مخترع این دستگاه با کاربرد امروزی آن، دکتر دِیو وارِن استرالیایی، از مرکز پژوهش‌های هوانوردی استرالیا بود.

او در فاصله سال‌های ۱۹۵۳ تا ۱۹۵۴، عضو هیئت تحقیق در مورد سقوط مرموز هواپیمایی بود که نه مسافری از آن زنده ماند و نه شاهد عینی‌ای وجود داشت که کیفیت یا دلایل احتمالی حادثه را نقل کند.

دکتر وارن به فکر ساخت دستگاهی افتاد که مکالمات کابین خلبان و پارامترهای مهم پروازی را بر روی نواری مغناطیسی ضبط کند. او در سال ۱۹۵۷ مدلی اولیه از آن‌چه در سر داشت ساخت که در یک پرواز آزمایش شد. مقام‌های استرالیایی در ابتدا علاقه چندانی به این دستگاه نشان ندادند.

در سال ۱۹۶۰ یک هواپیمای فوکر در ایالت "کوئینزلند" استرالیا سقوط کرد که در جریان آن ۲۹ نفر کشته شدند. در پی این حادثه که دلیل آن تا کنون نیز نامعلوم باقی مانده، دادگاه، تمام شرکت‌های هواپیمایی استرالیا را ملزم کرد که از سال ۱۹۶۳ به بعد، هواپیماهای خود را به دستگاهی مشابه جعبه سیاه امروزی مجهز کنند.

استرالیا نخستین کشور جهان بود که در سال ۱۹۶۷ استفاده از دستگاه ضبط صدا و ثبت اطلاعات پرواز را در تمام پروازهای خود اجباری اعلام کرد. "Hawker Siddeley Trident" نخستین مدل هواپیمایی بود که از سال ۱۹۶۴ به بعد، جعبه سیاه جزء تجهیزات استاندارد آن شد.

نویسنده: پارسا بیات

تحریریه: رضا نیکجو