Zdjęcie dnia

  • Jacek Grześkowiak

    Jacek Grześkowiak

Newsletter

Cotygodniowa porcja informacji lotniczych

JOOMEXT_TERMS

Pogoda

 


Dołącz do nas !

FB TW google-plus-ikona-2012 YT 

 


Zwykle o czarnej skrzynce mówimy, gdy dochodzi do katastrofy lotniczej. Czym jest to urządzenie? Nie jest ona rzeczywiście czarna, lecz pomalowana na jaskrawopomarańczowy kolor. Ma to pomóc w jej odnalezieniu. Całość jest zbudowana, aby nie uległa uszkodzeniu w przypadku katastrofy samolotu. Jest wytrzymała na olbrzymie przeciążenia, ciśnienie, wodę i temperaturę. Przede wszystkim zaś właśnie na temperaturę. W przypadku katastrofy najczęściej bowiem dochodzi do pożaru.

Ale dlaczego tak istotną jest wytrzymałość na ciśnienie? Bywa, że maszyna spada do wody. Wrak spoczywa na bardzo dużej głębokości. Gdyby więc byłaby wykonana ze słabego materiału ciśnienie sprasowałoby ją, a swym wyglądem czarna skrzynka przypominałaby ona zgniecioną puszkę.

Każda z czarnych skrzynek ma wmontowany nadajnik radiowy, który wysyła sygnały pozwalające na jej zlokalizowanie, gdy znajduje się pod wodą. Zwykle skrzynka składa się z dwóch rejestrów. Pierwszy zapisuje najważniejsze parametry lotu, drugi rozmowy załogi. Rozmowy, które prowadzi z ziemią i między sobą w kokpicie.

 

Konstrukcja skrzynki nie pozwala na manipulowanie rejestratorami z zewnątrz. Nikt z załogi nie może jej wyłączyć. Pozbawiona jest także możliwości zmiany zapisanych informacji na temat przebiegu lotu.

Na początku rejestratory zapisywały dane na taśmie z… aluminium. Postęp techniczny spowodował jednak, że została ona zastąpiona taśmą magnetyczną. Ta z kolei ustąpiła miejsca najnowszym nośnikom zapisywania danych. Pojawiły się podobnie jak w komputerach kości pamięci. Dzięki temu rejestrator może pracować bez przerw w trybie nieustającym.

Z czarnych skrzynek korzystają nie tylko cywile. Wykorzystuje je również wojsko.

Konrad Rydołowski

 

W uzupełnieniu powyższego opisu chcielibyśmy przybliżyć Państw kilka technicznych szczegółów. 

 

Rejestrator parametrów lotu, zwany popularnie „czarną skrzynką” to urządzanie, które przeszło ogromną ewolucję techniczną i technologiczną od początku swojego powstania. Już sama jej idea była na swój sposób rewolucyjna. Dziś trudno wyobrazić sobie lotnictwo, cywilne lub wojskowe, bez tego urządzenia, którego wynalazcą w obecnym kształcie jest Australijczyk z Melbourne Dave Warren.

 

 

System rejestracji parametrów lotu oraz rozmów w kabinie pilotów składa się z 4 podstawowych elementów:

  1. Zbiorcza Jednostka Informacyjna (Szyfrator) FDAU (Flight-Data Acquisition Unit)

  2. Rejestratory o wysokiej przeżywalności

  • Rejestrator Katastroficzny FDR (Fligt Data Recorder)
  • Pokładowy Rejestrator Dźwięku CVR (Cocpit Voice Recorder)
  1. Rejestratory robocze i eksploatacyjne

  • Rejestrator Szybkiego Dostępu QAR (Quick Access Recorder)

4. Czujniki

 

Omówmy krótko poszczególne elementy.

Szyfrator FDAU (wersja z zapisem cyfrowym określana jest jako DFDAU-digital) to urządzenie, które zbiera dane ze wszystkich czujników zamontowanych w różnych częściach samolotu. Po ich przetworzeniu i uporządkowaniu wysyła je do FDR.

Rejestrator Katastroficzny FDR (wersja z zapisem cyfrowym określana jest jako DFDR-digital) to urządzenie zapisuje wszelkie parametry lotu. Należą do nich m.in. kurs, prędkość, przyśpieszenie, pułap, temperatura zewnętrzna i wewnątrz samolotu ciśnienie, ustawienia powierzchni sterowych, w tym klap, wszelkie parametry dotyczące pracy silników. Urządzenie może zapisać od 700 do 1000 różnych parametrów. Zazwyczaj umieszczany jest w ogonie samolotu.

Pokładowy Rejestrator Dźwięku CVR jest z kolei urządzeniem rejestrującym, na taśmie magnetycznej lub na nośniku cyfrowym, wszystkie rozmowy i dźwięki w kokpicie samolotu. Źródłem nagrań jest zestaw mikrofonów rozmieszczonych w kabinie. Dzięki nim rejestrator nagrywa również rozmowy i dźwięki z samego kokpitu lub jego okolicy (np. jeśli przez otwarte drzwi ktoś zagląda do kokpitu i rozmawia z załogą) lub np. sygnały alarmowe (są to tzw. dźwięki tła). Oczywiście zapisywane są również rozmowy pilotów z kontrolami naziemnymi, innymi samolotami, oraz rozmowy członków załogi pomiędzy sobą (w tym rozmowy prywatne). CVR montowany z przodu samolotu, w okolicach kabiny pilotów.

Rejestratory robocze i eksploatacyjne - te rejestratory służą do bieżącej kontroli samolotu podczas przeglądów serwisowych. Ich ilość wacha się od jednego do trzech. Jednym z nich, zawsze montowanym jest QAR. Rejestratory te nie są typowymi „czarnymi skrzynkami”, ponieważ nie mają tak mocnej i szczelnej obudowy, jak FDR i CVR. Nie mają również odpowiednich zabezpieczeń, ponieważ nie ma wymogu, aby przetrwały katastrofę statku powietrznego. Co nie znaczy, że nie ma możliwości odzyskania z nich danych po katastrofie (jak to ma miejsce w przypadku rządowego Tu-154M-101, gdzie znaleziono rejestrator QAR w stanie, w którym może być możliwość odczytania z niego danych).

Rejestrator Szybkiego Dostępu QAR jest urządzeniem rejestrującym głównie parametry pracy układów samolotu (szczególnie napędu, hydrauliki), więc częściowo dubluje zapisy rejestratora katastroficznego. Różnica polega na tym, że QAR segreguje dane na te, które mieszczą się w granicach norm roboczych i oddziela wszystkie dane pozanormatywne (czyli wykraczające poza granice normalnej pracy układów). Podczas przeglądu samolotu QAR jest podłączany do komputera diagnostycznego. Jeżeli zanotowany jest jakikolwiek pozanormatywny parametr, od razu jest to sygnalizowane.

Czujniki – rozlokowane są w różnych miejscach samolotu a ich największa ilość lokowana jest w punktach newralgicznych, mających krytyczny wpływ na przebieg wszystkich faz lotu (układ napędowy, hydrauliczny, sterowania, podwozia itp.). Ich ilość zależy od wielkości statku powietrznego, konstrukcji, typu napędu, przeznaczenia. One właśnie przekazują wszelkie dane do Zbiorczej Jednostki Informacyjnej FDAU, będąc jej „oczami i uszami”.

Obecnie stosowane rejestratory mają możliwość zapisu odpowiednio:

  • CVR do 2 godzin zapisu audio
  • FDR – do 25 godzin danych i parametrów technicznych

 

 

Współczesne czarne skrzynki (w rozumieniu tych rejestratorów, których zadanie jest przetrwanie katastrofy) są dodatkowo wyposażane w tzw. układ ULB (underwater locator beacon) czyli podwodny nadajnik lokalizacyjny. Pozwala on zlokalizować skrzynkę w momencie, gdy samolot spadnie do wody i zatonie. Uruchamia się on bowiem natychmiast po kontakcie z wodą i jest wstanie znieść ciśnienie panujące na głębokości do 4 200 metrów. Nawet w takich warunkach może nadawać sygnał lokalizujący przez 30 dni, z częstotliwością 1 raz na sekundę.

 

Na koniec należy dodać, że rejestratory, mające przetrwać katastrofę, są przed montażem do statku powietrznego odpowiednio testowane. Każdy z nich przetrwać bez uszkodzeń:

- zanurzenie w cieczach eksploatacyjnych (paliwo lotnicze, oleje, płyn hydrauliczny) przez 48 godzin

- pobyt pod wodą na głębokości 6 000 metrów przez 30 dni

- narażenie na bezpośrednie działanie płomienia gazowego o temp. do 1100 stopni Celsjusza przez 30 min.

- przebywanie w zasięgu płomienia w temperaturze 260 stopni Celsjusza przez 10 godzin

- przeciążenia rzędu 3400 g (33 km/s) przez czas 6,5 milisekundy

- bezpośrednie uderzenie masy 226 kg spadającej z wysokości 3 metrów na powierzchnię o średnicy 6 milimetrów.

 

Samolot pasażerski Tu-154M posiada na wyposażeniu 5 rejestratorów:

- 1 x FDR

- 1 x CVR

- 3 x Rejestratory roboczo-eksploatacyjne (w tym QAR)

 

Maciej Ługowski

Źródła:

  • OAO Tupolev
  • Air International, 1997-2000