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北京時(shí)間4月5日下午3點(diǎn)57分，正在南印度洋指定海域進(jìn)行搜索的交通部海巡01輪，利用高速救助艇放置的黑匣子搜錄儀，監(jiān)聽(tīng)到頻率為37.5千赫茲的脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)與飛機(jī)黑匣子所發(fā)出的信號(hào)為同一頻率。
發(fā)現(xiàn)疑似信號(hào)的位置位于南緯25度，東經(jīng)101度附近，距澳大利亞珀斯約1650公里。海巡01輪再次派出5名專(zhuān)業(yè)人員攜帶黑匣子搜尋儀乘高速救助艇，進(jìn)行最后一次掃測(cè)，監(jiān)聽(tīng)到了頻率為37.5KHz的脈沖信號(hào)，與國(guó)際通用飛機(jī)黑匣子信號(hào)頻率相符。專(zhuān)業(yè)人員介紹，聽(tīng)到的是每隔一秒鐘嘭、嘭、嘭的聲音，持續(xù)1分半鐘時(shí)間。技術(shù)人員已將其與波音公司發(fā)來(lái)的黑匣子聲音樣本進(jìn)行了比對(duì)，認(rèn)為特質(zhì)一致。那么這次發(fā)現(xiàn)的黑匣子信號(hào)究竟是不是馬航客機(jī)的？而海底中海還有哪啥物體會(huì)發(fā)出這種信號(hào)？下面我們簡(jiǎn)單分析一下關(guān)于黑匣子的秘密。
什么是黑匣子？
“黑匣子”(英文：black box黑盒子)是飛機(jī)專(zhuān)用的電子記錄設(shè)備之一，名為航空飛行記錄器。里面裝有飛行數(shù)據(jù)記錄器和艙聲錄音器，飛機(jī)各機(jī)械部位和電子儀器儀表都裝有傳感器與之相連。它能把飛機(jī)停止工作或失事墜毀前半小時(shí)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)和駕駛艙內(nèi)的聲音記錄下來(lái)，需要時(shí)把所記錄的參數(shù)重新放出來(lái)，供飛行實(shí)驗(yàn)、事故分析之用。黑匣子具有極強(qiáng)的抗火、耐壓、耐沖擊振動(dòng)、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干擾等能力，即便飛機(jī)已完全損壞，黑匣子里的記錄數(shù)據(jù)也能完好保存。世界上大部分的空難原因都是通過(guò)黑匣子找出來(lái)的。
空難事故發(fā)生后，飛機(jī)往往解體，甚至被烈火燒毀。人們到現(xiàn)場(chǎng)救援的時(shí)候，總是會(huì)尋找一個(gè)東西，它的名字就是被譽(yù)為空難“見(jiàn)證人”的黑匣子。它可以給調(diào)查人員提供證據(jù)，幫助他們了解事故的真相。實(shí)際上，黑匣子是飛機(jī)上的記錄儀器，是一種飛行數(shù)據(jù)記錄儀。它能將飛機(jī)的高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情況、耗油量、起落架放收、格林尼治時(shí)間，還有飛機(jī)系統(tǒng)工作狀況和發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)等飛行參數(shù)都記錄下來(lái)。另一種是座艙話(huà)音記錄儀。它實(shí)際上就是一個(gè)無(wú)線(xiàn)電通話(huà)記錄器。為了承受飛機(jī)墜毀時(shí)的猛烈撞擊和高溫烈焰，黑匣子的外殼具有很厚的鋼板和許多層絕熱防沖擊保護(hù)材料。而且為了盡可能的安全，黑匣子通常安裝在飛機(jī)尾部最安全的部位，也就是失事時(shí)最不易損壞的部位，在飛機(jī)墜毀時(shí)，黑匣子在1100℃的火焰中能經(jīng)受30分鐘的燒烤，能承受2噸重的物體擠壓5分鐘，能夠在汽油、機(jī)油、油精、電池、酸液、海水中浸泡幾個(gè)月，總之，它能在許多惡劣的條件安然無(wú)恙。
外形像磚頭
黑匣子外殼堅(jiān)實(shí)，為長(zhǎng)方體，約等于四、五塊磚頭壘在一起一般大。在飛機(jī)飛行過(guò)程中，它能將機(jī)內(nèi)傳感器所收集到的各種信息及時(shí)接收下來(lái)，并自動(dòng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)連續(xù)進(jìn)行記錄；當(dāng)飛機(jī)失事時(shí)，依靠黑匣子的緊急定位發(fā)射機(jī)自動(dòng)向四面八方發(fā)射出特定頻率(37.5千赫)，類(lèi)似心跳般有規(guī)律的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，“宣告”自己所處的方位，以便搜尋者溯波尋找。
黑匣子實(shí)際上卻被漆成明亮的桔紅色。這種明亮顯眼的顏色，以及記錄儀外部的反射條帶，都使得事故調(diào)查員們可以在飛機(jī)失事后很快的找到記錄儀，特別是當(dāng)飛機(jī)墜落在水上時(shí)。
根據(jù)歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，黑匣子必須能夠抵受2.25噸的撞擊力，在1100℃高溫下10小時(shí)仍不會(huì)受損。要符合以上的標(biāo)準(zhǔn)。黑匣子通常是用鐵金屬和一些高性能的耐熱材料做成。具有極強(qiáng)的抗火、耐壓、耐沖擊振動(dòng)、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干擾等能力，即便飛機(jī)已完全損壞黑匣子里的記錄數(shù)據(jù)也能完好保存。
小黑匣中藏大秘密
大多數(shù)的客機(jī)、軍用飛機(jī)上安裝的黑匣子有兩種。一是稱(chēng)為飛機(jī)數(shù)據(jù)記錄器(FDR)的黑匣子，專(zhuān)門(mén)記錄飛行中的各種數(shù)據(jù)，如飛行的時(shí)間、速度、高度、飛機(jī)舵面的偏度、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度等，共有30多種數(shù)據(jù)，并可累計(jì)記錄25小時(shí)。起飛前，只要打開(kāi)黑匣子的開(kāi)關(guān)，飛行時(shí)上述的種種數(shù)據(jù)都將收入黑匣子內(nèi)。一旦出現(xiàn)空難，整個(gè)事故過(guò)程中的飛行參數(shù)就能從黑匣子中找到，人們便可知道飛機(jī)失事的原因。另一種稱(chēng)為飛行員語(yǔ)言記錄器的黑匣子(CVR)，就像錄音機(jī)一樣，它通過(guò)安放在駕駛艙及座艙內(nèi)的揚(yáng)聲器，錄下飛行員與飛行員之間以及座艙內(nèi)乘客、劫機(jī)者與空中小姐的講話(huà)聲。一般黑匣子可記錄2小時(shí)的CVR聲音和25小時(shí)的FDR飛行數(shù)據(jù)，大大提高了空難分析的準(zhǔn)確度。每架飛機(jī)上，黑匣子通常有兩個(gè)，它們的學(xué)名分別叫“飛行數(shù)據(jù)記錄儀”和“機(jī)艙話(huà)音記錄器”。前者主要記錄飛機(jī)的各種飛行數(shù)據(jù)。機(jī)艙話(huà)音記錄器主要記錄機(jī)組人員和地面人員的通話(huà)、機(jī)組人員之間的對(duì)話(huà)以及駕駛艙內(nèi)出現(xiàn)的各種音響(包括飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)聲音)等。
飛機(jī)上安裝了采集數(shù)據(jù)的傳感器。飛行數(shù)據(jù)獲取的整個(gè)數(shù)據(jù)記錄從傳感器獲取信息，然后送往黑匣子。
水下信標(biāo)顯神奇
波音777客機(jī)上的黑匣子帶有水下信標(biāo)(ULB)。黑匣子在遇水后，水下信標(biāo)激活，每秒發(fā)出一次頻率為37.5KHz的水聲脈沖信號(hào)。 水下信標(biāo)全稱(chēng)為水下定位信標(biāo)(Underwater Locator Beacon)。是民航客機(jī)黑匣子的重要部件之一。 黑匣子除了顏料和反射條帶外，記錄儀還裝備了水下信標(biāo)(ULB)。通過(guò)黑匣子的照片，我們會(huì)觀察到在盒體的一端有一個(gè)小的，圓柱體的物體。它看起來(lái)是黑匣子把手的兩倍大，實(shí)際上它就是信標(biāo)。 由于水為導(dǎo)電介質(zhì)，所以電波在水中會(huì)很快衰減，無(wú)法遠(yuǎn)距離的有效傳播。而聲音為機(jī)械波，可以實(shí)現(xiàn)在水中的遠(yuǎn)距離傳播，聲納就是通過(guò)發(fā)聲來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞與接收的。聲納分主動(dòng)、被動(dòng)及主被動(dòng)合置。水下定位信標(biāo)其實(shí)就是一個(gè)主被動(dòng)合置的聲納，通過(guò)與水下定位信標(biāo)的通信，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自己位置的定位或者校正。當(dāng)飛機(jī)墜入水中時(shí)，信標(biāo)開(kāi)始發(fā)送人耳聽(tīng)不到的超聲波脈沖，這種脈沖可以被聲納和聲學(xué)定位儀探測(cè)到。在信標(biāo)的一端有像公牛眼一樣的水下傳感器。當(dāng)水接觸到傳感器，信標(biāo)就會(huì)被激活而發(fā)出超聲波脈沖。
信標(biāo)能從深為14000英尺(4267m)的水下傳遞聲音。一旦信標(biāo)開(kāi)始工作，它會(huì)每秒發(fā)送一次信號(hào)并持續(xù)30天。信標(biāo)由可以連續(xù)工作6年的電池驅(qū)動(dòng)。在十分罕見(jiàn)的情況下，信標(biāo)才可能被強(qiáng)大的力量沖擊而折斷。
海底有其它生物發(fā)出聲吶信號(hào)嗎？
答案是肯定的。海底大約會(huì)出現(xiàn)兩種情況發(fā)出聲吶，一種是海底的失事船只，另一種是海洋生物。
船舶
船舶上也是裝有黑匣子的，船用黑匣子與飛機(jī)黑匣子的功能作用完全相同，所以沿用了“黑匣子”這個(gè)名稱(chēng)。船用黑匣子的主機(jī)一般安置在駕駛室里，方方正正大約有半個(gè)12英寸電視機(jī)大小，記錄介質(zhì)中保存著有關(guān)數(shù)據(jù)。在一般情況下，可通過(guò)外部設(shè)備提取相關(guān)數(shù)據(jù)，供分析事故使用；另外還有一個(gè)副機(jī)與主機(jī)相鏈，又稱(chēng)數(shù)據(jù)同步記錄介質(zhì)(復(fù)制件)，外型與衛(wèi)星示位標(biāo)大小相仿，外觀為桔黃色，安裝在上層甲板。當(dāng)船舶發(fā)生重大沉船事故而船員又沒(méi)能帶走黑匣子的數(shù)據(jù)時(shí)，副機(jī)會(huì)因浸水改變壓力而自行彈離船體，上浮到海面并便于被尋找。黑匣子是采用和飛機(jī)黑匣子類(lèi)似的抗壓力、抗海水腐蝕、抗高溫等特殊材料來(lái)確保有關(guān)數(shù)據(jù)能在惡劣環(huán)境下不會(huì)丟失。
而船用副機(jī)(就是聲標(biāo))可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電用于發(fā)射適于定位目的信號(hào)，同時(shí)上部有一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的指示燈，為船用黑匣子在國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)為指示燈供電電池工作7天。船用聲標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)和航空客機(jī)聲標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)是一樣的，都是37.5KHz的水聲脈沖信號(hào)。水下激活后可以維持30天。同時(shí)可探測(cè)范圍在1800米到3600米之間，電池的最大壽命為6年。所以，海巡1號(hào)此次發(fā)現(xiàn)的有可能是船用黑匣子。但是在該海域還沒(méi)有報(bào)道船只失事，并且該海域并不是船只經(jīng)常出沒(méi)的地區(qū)。所以，基本可以排除船只黑匣子發(fā)出的頻率。
生物
那么海洋生物會(huì)發(fā)出37.5KHz的信號(hào)標(biāo)嗎？目前人類(lèi)所發(fā)現(xiàn)的海底生物具有聲吶系統(tǒng)的例如鯨魚(yú)，它發(fā)聲的頻率大約都在15到20Hz之間。而海豚使用的頻率在200-350kHz以上的超聲波，海底生物的發(fā)生頻率比較固定，美軍常常使用核潛艇的聲吶來(lái)進(jìn)行跟蹤海底生物。所以發(fā)現(xiàn)的信號(hào)更不可能是海洋生物了。
通過(guò)以上分析，海巡1號(hào)發(fā)現(xiàn)的37.5KHz脈沖信號(hào)據(jù)推測(cè)可能是馬航失聯(lián)客機(jī)上黑匣子所發(fā)出的，但不容樂(lè)觀的就是，該海域水深大約4500米，而黑匣子一般在設(shè)計(jì)中所能承受的極限深度為3700米。所以不排除黑匣子已經(jīng)損毀。同時(shí)，由于黑匣子的聲標(biāo)電池還有一天即將用完。再不確定黑匣子具體位置，將會(huì)給搜索任務(wù)帶來(lái)巨大困難。
我們期待早日找到馬航失聯(lián)客機(jī)以及失散已經(jīng)一個(gè)月的154名中國(guó)籍乘客。
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