从2015年至今，在短短7年的时间里，诸如台湾复兴航空GE235、亚洲航空QZ8501、马航MH370、马航MH17等航班频频发生空难事件，令全世界的人民都为此唏嘘不已。
通常情况下，空难事件一旦发生，航空器往往会因巨大的撞击以及爆炸而粉身碎骨，救援人员在空难地点实施救援的同时，也会在同一时间，搜索一件极为重要的“证物”，这就是有着“空难见证者”之称的“黑匣子”。
黑匣子
“黑匣子”到底是什么？为何空难发生后人们都会关注这个东西？“黑匣子”里“装”的是什么？为什么每一架飞机都会携带它呢？
“黑匣子”的前世今身
1934年，一架从澳大利亚飞往美国的客机在飞行途中不幸失事，飞机上的所有人员全部遇难，成为了当时最为令人震惊的一起空难事故。
事故发之后，飞行专家们在分析这起空难时进行了长时间的研究与讨论，可直到最后这些人也没弄明白，这架飞机为何会坠毁，飞机坠毁前到底经历了什么。
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这件事给一个名为戴维·沃伦的澳大利亚男孩造成了极大的打击，因为他最爱的父亲就是死于这起“不明不白”的空难中的。
此后的日子里，年幼的戴维每天晚上都会抱着父亲送给他的录音机入睡，渐渐地他便对无线电技术以及电子设备产生了浓厚的兴趣。后来戴维·沃伦成长为了一名出色的化学燃料博士，并且有幸成为了一名航空工程师。
戴维·沃伦
1953年，“彗星”号客机失事，作为世界上第一款喷气式客机，“彗星”号的坠毁让整个世界为之哗然，戴维·沃伦以工程师的身份参加了这起空难的调查工作。
和十几年前一样，专家们花了大半个月的时间排查事故原因却依旧一无所获，这种现实所带来的打击使戴维·沃伦萌生了研制飞行数据记录仪的想法。
彗星号
1956年，戴维·沃伦拿着一款特殊的“磁带”以及一个奇怪的“录音机”出现在了科技博览会上，他所发明的这款“磁带”实际就是一种带有磁性的钢丝，这种特殊钢丝有着比胶片更强的耐火性与耐冲击性，和价格昂贵的铜箔相比它的重量则更加轻便，它可以记录飞机出事前的姿态、高度、速度等等参数。
而那个奇怪的“录音机”则会忠实地记录下驾驶舱里的任何声音，无论是飞行员之间、机组和空中管制员之间的对话，还是仪表发出的各种报警音、引擎的轰鸣声，甚至是爆炸声，都能被它记录下来，作为核实事故原因的重要参考。
黑匣子
戴维·沃伦将他发明的“磁带”与“录音机”整合在了一起，装进了一个在当时航空器中十分常见的黑色匣子之中，“黑匣子”便就此诞生了。
有了“黑匣子”之后，空难便再也不是“未解之谜”，技术分析人员通过调取失事飞机“黑匣子”内储存的参数，就可以分析出飞机事实的原因，进而对飞机进行不断改进，对操作流程不断完善，空难发生的次数便大幅下降了。
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上世纪60年代，为了在空难发生之后，更加迅速地找到“黑匣子”，全世界的航空公司，一致的将“黑匣子”的外观由黑色改成了更加醒目的橘红色，并且在其身上标注了“FLIGHT RECORDER, DO NOT OPEN”（飞行记录仪，不能打开）的字样，并粘贴有反光标识，以增加其在夜间被寻获的几率。
这种橘红色的黑匣子，相比于上一代，不仅增加了抗静态挤压、抗穿透、耐海水以及腐蚀液体浸泡的功能。而且还增加了驾驶舱话语记录器，并且可记录的飞行参数也增加了数十个之多。
黑匣子
进入九十年代后，第三代“黑匣子”开始采用半导体材料来作为数据记录的储存设备，如此一来，“黑匣子”所记录的参数就上升到了数百个，功能也从单纯的飞行事故调查，外延到了已日常飞行监控以及飞行维护与故障诊断。
现如今，航空器上的“黑匣子”普遍都“进化”到了第四代。第四代“黑匣子”已经可以承受住3400G重力加速的冲击，在1100摄氏度的灼烧环境中也能至少坚持30分钟，即便是沉入6000米深的汪洋之中，“黑匣子”也不会进水。
黑匣子
就现代“黑匣子”的工作原理而言，飞机在通电之后，位于飞机尾部的“黑匣子”便会自动开始工作。它会将飞机的实时状态、飞行员对飞行器的操作情况、飞机上面的音频信息系数记录起来，并且不因人为因素而受到影响。
根据民航业的要求，“黑匣子”所采集的实时信息，必须保存断电前至少25个小时的飞行参数以及至少2小时的音频数据。所以，“黑匣子”也有了另一个外号——“空难见证者”
黑匣子
“黑匣子”内部储存的数据对于分析空难原因有着巨大的帮助，但是，现代飞机失事事件，普遍多发生在荒郊野岭或大海汪洋之中，在这么大的一块区域去寻找两个仅有几块砖头大小的“黑匣子”，其难度可想而知。
那么，现如今“黑匣子”的定位搜寻又是如何做到呢？
“黑匣子”的定位搜寻
根据多年来的数据研究，飞机尾部通常情况下是一架飞机最为安全的地方，因为在飞机坠毁时，飞机的机头会第一时间承受撞击，机身在随后的崩坏过程中也将吸收一部分的撞击能量，所以机身尾部所承受的撞击相对来说更轻。
黑匣子
因此，全世界的航空公司普遍会将“黑匣子”安装在飞机的尾部，以便最大限度地保护“黑匣子”得完好。
“黑匣子”其实有2个部分组成，一部分负责记录飞行参数、一部分负责记录音频信息，虽然两种数据对于空难事故的分析都是至关重要的证据，但是本着“鸡蛋不能放在一个篮子里”的原则，飞机的“黑匣子”往往会被分开放置。
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一般情况下，驾驶舱话音记录器（CVR）会放置在机舱尾部稍微考前的部位，因为这样一来更有利与音频信息的采集与记录。
在设计构造时，为了让“黑匣子”能够“坚持”到最后一刻，“黑匣子”的供电设备通常就是飞机的应急供电电源。
黑匣子
当航空器不幸失事并坠毁时，存在于“黑匣子”内地紧急定位发射器将向各个方向发出一种类似于人类心跳的特定频率，以此对外告知其所处的方位，并便于搜寻人员跟踪无线电信号进行寻找。
依照现在的技术条件，搜寻人员对于落在地面上的“黑匣子”的定位，还是只能利用人工目力搜索。当搜救人员发现飞机残骸后便需要立刻对具有反光特性的“黑匣子”进行特定搜索，除了依靠传统人力搜索外，现如今也可以将无人机技术应用到搜救工作来。
黑匣子
无人机系统是一个集成有飞行器平台、飞行控制与导航、信息传输与处理、任务载荷以及地面运输与保障等高度综合的复杂系统。
随着大数据、云计算、移动互联网等信息技术与无人机技术的相互融合，无人机搭载电子信号检测传感器，可以快速搜索黑匣子发出的信号，黑匣子会自动发射无线电信号，引导救援人员找到它，比依靠人工目视寻找效率高很多。
而当飞机发生坠海情况时，黑匣子往往会随着飞机残骸沉入海底，这时候“黑匣子”的搜索定位则主要依靠水下定位信标。
黑匣子
“水下定位信标”是一个安装在“黑匣子”外部，且由电池供电的水下超声波脉冲发射器。当“黑匣子”坠入水面后，信标上的开关便会开启，并将频率为37.5kHz的超声波信号发射到水域四周，在接下来的30天内持续的向外界发出声波脉冲。
虽然“黑匣子”发出的定位信标，可以在6000多米深的海洋中发出超声波信号，但是，在附近海域航行的船只、往来的海洋生物所产生的噪音仍然会对定位信标的探寻工作造成影响。
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搜寻人员对定位信标展开搜寻时，会使用专用的声呐探测仪进行对器进行定位。但是，信号所发出的信号的可探测范围，对于茫茫大海而言终究是沧海一粟。
因而，搜寻人员首先需要对航空器残骸的大概范围进行定位，进而使用拖拽式声呐探测器来缩小定位区域。最后，搜寻人员可使用水下传声器，以便于对定位信号的方向及来源予以精确锁定。
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一旦搜寻人员锁定了“黑匣子”的所在区域，并确认其沉于浅海范围内，即可派出专业潜水员进行打捞，但如果“黑匣子”沉入的海域超过人工潜水的深度范围后，搜寻人员即需要采用专门的搜寻、打捞装备。通常情况下，搜寻人员可在船只上放下水下操控机器人。
搜寻人员利用船上的综合控制台，操控机器人利用自身携带的海底声呐探测装备、水下信标定位器以及深海摄像头来对“黑匣子”进行定位，进而使用专门的机械手来将“黑匣子”打捞出水面。
黑匣子
既然“黑匣子”有着如此重要的作用，为何不采用“云同步”的方式进行数据储存呢？事故调查如此依赖于“黑匣子”，那如果黑匣子无法找到或损毁严重，是否还有其他办法了解事故的原因呢？
事故调查并非完全依赖黑匣子
在互联网技术高度发达的今天，信息数据“云同步”已经成为了现实，那么既然空难发生后“黑匣子”的搜索难度如此之大，我们为何不讲“黑匣子”里的数据“云同步”呢？
黑匣子
事实上，“黑匣子”“云同步”在技术层面是完全可以实现的，但是在实际的使用过程中，这种方式反而会对空难事故的分析造成阻碍。
现如今，全球范围内每天都会有上万架次航班飞行在蔚蓝的天空之中，如果每一架航班的“黑匣子”的数据都被实时地传输保存，那么整个所谓的“数据存储库”就需要极为庞大的容量。
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这个“数据库”里的参数虽然全面而细致，但正常情况之下，空管人员并不需要掌握飞机的每一条数据，只有在事故调查时才需要这些细致的数据，所以说一旦实行“云同步”，那么这个“数据库”里存储的数据，大部分都是“垃圾”。
事故调查如此依赖于“黑匣子”，那如果黑匣子无法找到或损毁严重，是否还有其他办法了解事故的原因呢？
对于这个问题，中国民航科学技术研究院航空安全研究所所长舒平认为，虽然“黑匣子”是帮助调查人员了解空难真相的重要“物证”，但这并不意味着事空难事故的调查完全依赖黑匣子。它和现场调查，以及实验验证等方面的调查是同等重要的，需要具体问题具体分析。
黑匣子
2021年1月，印尼三佛齐航空空难中，航班内的“黑匣子”在被搜寻人员发现时就已面目全非，不光保护壳破损严重，就连内部的电路板也有明显的伤痕，显然这个“黑匣子”就已经无法正常工作了。
可是，即便如此，航空专家们也从现场遗留的飞机残骸等信息，大体推断出了航班失事的原因。
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“黑匣子”的确是分析事故原因最直接的证据，但是除此之外，调查组还会对现场的残骸进行分析，比如对飞机碎片进行处理，根据外机残留的仪表盘上表针位置判断飞机在撞击瞬间处于什么状态，同时也会开展一些外围调查，通过询问曾管理、驾驶或者检修过该架飞机的工作人员，包括这架飞机的制造商等采集到相关数据信息。
千百年来人类一直没有停止征服自然的脚步，而人类科技的进步史，同时也人类文明的血泪史。每一次灾难降临，人类都会用生命与鲜血换来无价的经验与教训，正是这些宝贵的东西推动着我们人类不停地向前！向前！
