L'NTSB ha mostrato il registratore di dati di volo del volo 214 di Asiana Airlines e il registratore vocale della cabina di pilotaggio nel luglio 2013 a Washington, D.C. dopo che l'aereo Boeing 777 si è schiantato sulla pista dell'aeroporto internazionale di San Francisco. NTSB tramite Getty Images I subacquei in Indonesia hanno finalmente recuperato uno dei registratori di dati di volo dal jet Lion Air che si è schiantato nel Mar di Giava il 29 ottobre. 2018, con 189 persone a bordo. Secondo quanto riferito da AP, il registratore dei dati di volo dovrebbe aiutare gli investigatori a ottenere alcune risposte su ciò che ha causato l'incidente del Boeing 737 MAX 8 di due mesi dopo il decollo. Il registratore vocale dovrebbe anche fornire le voci dell'equipaggio della cabina di pilotaggio, suoni del motore, avvisi sulla strumentazione e altre registrazioni audio durante il volo.
Di solito ci sono molte domande senza risposta quando un aereo precipita. Ecco perché gli investigatori si rivolgono al registratore dei dati di volo (FDR) dell'aereo e al registratore vocale della cabina di pilotaggio (CVR), noto anche come "scatole nere, " per le risposte. A seguito di qualsiasi incidente aereo negli Stati Uniti, gli investigatori della sicurezza del National Transportation Safety Board (NTSB) iniziano immediatamente a cercare le scatole nere dell'aereo.
risposte, Sfortunatamente, non venire sempre veloce però. Gli investigatori hanno impiegato quasi due anni per trovare la scatola nera del volo Air France 447, 447 che si è schiantato il 1 giugno 2009, nell'Atlantico meridionale. La scatola non solo era sopravvissuta all'impatto, ma anche essere sommerso sotto quasi 13 anni, 000 piedi di sale, acqua di mare corrosiva. Alla fine, i dati hanno dimostrato che l'errore del pilota aveva contribuito a uno stallo che alla fine ha causato l'incidente.
Questi dispositivi di registrazione, che costa tra $ 10, 000 e $ 15, 000 ciascuno, rivelare i dettagli degli eventi immediatamente precedenti l'incidente. In questo articolo, esamineremo i due tipi di scatole nere, come sopravvivono agli incidenti, e come vengono recuperati e analizzati.
Contenuti
Un vecchio modello di registratore di dati di volo di EgyptAir 990, che si è schiantato nel 1999. ©Reuters/CORBIS L'uso diffuso dei registratori aeronautici non iniziò fino al secondo dopoguerra. Da allora, il mezzo di registrazione delle scatole nere si è evoluto per registrare molte più informazioni sull'operazione di un aereo.
Scatole nere vecchie usate nastro magnetico , una tecnologia che è stata introdotta per la prima volta negli anni '60. Il nastro magnetico funziona come qualsiasi registratore. Il nastro di Mylar viene tirato su una testina elettromagnetica, che lascia un po' di dati sul nastro. In questi giorni, uso di scatole nere schede di memoria a stato solido , che arrivò negli anni '90.
I registratori a stato solido sono considerati molto più affidabili delle loro controparti a nastro magnetico. Stato solido utilizza array impilati di chip di memoria, quindi non hanno parti mobili. Senza parti in movimento, ci sono meno problemi di manutenzione e una ridotta possibilità che qualcosa si rompa durante un incidente.
I dati sia del CVR che dell'FDR sono archiviati in stack schede di memoria dentro il unità di memoria resistente agli urti (CSMU). Le schede di memoria hanno spazio di archiviazione digitale sufficiente per ospitare due ore di dati audio per i CVR e 25 ore di dati di volo per gli FDR.
Gli aeroplani sono dotati di sensori che raccolgono dati come accelerazione, velocità dell'aria, altitudine, impostazioni delle alette, temperatura esterna, prestazioni del motore, e temperatura e pressione della cabina. I registratori a nastro magnetico possono tenere traccia di circa 100 parametri, mentre i registratori a stato solido possono tracciare molto di più.
Ad esempio, nel Boeing 787, le unità possono registrare un enorme 146, 000 parametri, risultando in diversi terabyte di dati per ogni singolo volo. Quell'incredibile carico di dati è un'arma a doppio taglio; è ottimo per monitorare l'aereo, ma può sopraffare ingegneri e personale di manutenzione. Per gestire tutti quei dati, hanno bisogno di un sofisticato software di gestione dei dati.
Se il sistema è una versione precedente o completamente moderna, tutti i dati raccolti dai sensori dell'aereo vengono inviati al unità di acquisizione dati di volo (FDAU) nella parte anteriore del velivolo. Questo dispositivo si trova spesso nel vano per apparecchiature elettroniche sotto la cabina di pilotaggio. L'unità di acquisizione dei dati di volo è il manager intermedio dell'intero processo di registrazione dei dati. Prende le informazioni dai sensori e le invia alle scatole nere.
Entrambe le scatole nere sono alimentate da uno dei due generatori di corrente che traggono la loro energia dai motori dell'aereo. Un generatore è una fonte di alimentazione CC da 28 volt, e l'altro è un 115 volt, Fonte di alimentazione CA da 400 hertz (Hz).
Il registratore vocale della cabina di pilotaggio e il registratore dei dati di volo recuperati dal volo Comair 5191 nel 2006. Mark Wilson/Getty Images In quasi tutti gli aerei commerciali, ci sono diversi microfoni integrati nella cabina di pilotaggio che ascoltano le conversazioni dell'equipaggio di condotta. Questi microfoni tracciano anche qualsiasi rumore ambientale nella cabina di pilotaggio, come interruttori lanciati o colpi o tonfi. Ci possono essere fino a quattro microfoni nella cabina di pilotaggio dell'aereo, ciascuno collegato al registratore vocale della cabina di pilotaggio (CVR).
I microfoni inviano l'audio al CVR, che digitalizza e memorizza i segnali. Nella cabina di pilotaggio, c'è anche un dispositivo chiamato the centralina associata , che fornisce la preamplificazione per l'audio che va al CVR. I quattro microfoni sono posti nella cuffia del pilota, cuffia del copilota, cuffia di un terzo membro dell'equipaggio (se c'è un terzo membro dell'equipaggio) e vicino al centro della cabina di pilotaggio, per ricevere avvisi audio e altri suoni.
La maggior parte dei CVR a nastro magnetico memorizza gli ultimi 30 minuti di suono. Usano un ciclo continuo di nastro che completa un ciclo ogni 30 minuti. Man mano che viene registrato nuovo materiale, il materiale più vecchio viene sostituito. I CVR che utilizzano l'archiviazione a stato solido possono registrare due ore di audio. Simile ai registratori a nastro magnetico, i registratori a stato solido registrano anche su materiale vecchio.
Una delle scatole nere recuperate dall'Airbus A330 di Air France, che si è schiantato nell'Atlantico nel 2009. Bureau of Analysis and Research of France (BEA) Il registratore di dati di volo (FDR) è progettato per registrare i dati operativi dai sistemi dell'aereo. Ci sono sensori cablati da varie aree dell'aereo all'unità di acquisizione dei dati di volo, che è collegato al FDR. Quindi, ogni volta che il pilota preme un interruttore o gira una manopola, il FDR registra ogni azione.
Negli Stati Uniti., la Federal Aviation Administration (FAA) richiede che le compagnie aeree commerciali registrino un minimo da 11 a 29 parametri, a seconda delle dimensioni dell'aeromobile. I registratori a nastro magnetico possono registrare fino a 100 parametri. Gli FDR a stato solido possono registrarne centinaia o addirittura migliaia in più.
Il 17 luglio, 1997, la FAA ha emesso un Code of Federal Regulations che richiede la registrazione di almeno 88 parametri sugli aeromobili prodotti dopo il 19 agosto, 2002. Ecco alcuni dei parametri registrati dalla maggior parte degli FDR:
I registratori a stato solido possono tenere traccia di più parametri rispetto al nastro magnetico perché consentono un flusso di dati più veloce. Gli FDR a stato solido possono memorizzare fino a 25 ore di dati di volo. Ogni parametro aggiuntivo registrato dal FDR fornisce agli investigatori un indizio in più sulla causa di un incidente.
I registratori di volo del volo Continental Airlines 1404, che scivolò fuori pista durante il decollo a Denver, Colorado nel 2008. Mark Wilson/Getty Images Gli incidenti aerei sono affari violenti. In molti di questi incidenti, gli unici dispositivi che sopravvivono sono i unità di memoria resistenti agli urti (CSMU) dei registratori dei dati di volo e dei registratori vocali della cabina di pilotaggio. Tipicamente, il resto del telaio dei registratori e dei componenti interni sono maciullati. Il CSMU è un grande cilindro che si avvita sulla parte piatta del registratore. Questo dispositivo è progettato per resistere al calore estremo, schianti stridenti e tonnellate di pressione. Nei vecchi registratori a nastro magnetico, il CSMU è all'interno di una scatola rettangolare.
Utilizzando tre strati di materiali, il CSMU in una scatola nera a stato solido isola e protegge lo stack di schede di memoria che memorizzano i dati digitalizzati.
Ecco uno sguardo più da vicino ai materiali che forniscono una barriera per le schede di memoria, partendo dalla barriera più interna e procedendo verso l'esterno:
Questi alloggiamenti temprati sono incredibilmente importanti. Senza una protezione adeguata, tutti i dati di volo sarebbero stati distrutti. Quindi, per essere sicuri che i dati rimangano al sicuro, gli ingegneri attaccano le loro scatole nere con piena furia per vedere se i loro prodotti possono sopportare abusi estremi.
Per garantire la qualità e la sopravvivenza delle scatole nere, i produttori testano accuratamente le CSMU. Ricordare, solo il CSMU deve sopravvivere a un incidente - se gli investigatori degli incidenti lo hanno, possono recuperare le informazioni di cui hanno bisogno. Per testare l'unità, gli ingegneri caricano i dati campione sulle schede di memoria all'interno della CSMU. Questo modello viene rivisto durante la lettura per determinare se qualcuno dei dati è stato danneggiato dall'impatto di un incidente, incendi o pressioni.
Ci sono diversi test che compongono la sequenza di sopravvivenza all'incidente:
Durante la prova al fuoco, il cavo di interfaccia di memoria che collega le schede di memoria al circuito viene bruciato. Dopo che l'unità si è raffreddata, i ricercatori lo smontano ed estraggono il modulo di memoria. Rimontano le schede di memoria, installare un nuovo cavo di interfaccia di memoria e collegare l'unità a un sistema di lettura per verificare che tutti i dati precaricati siano presi in considerazione.
Le scatole nere sono generalmente vendute e installate direttamente dai produttori di aeroplani. Entrambe le scatole nere sono installate nella coda dell'aereo:metterle nella parte posteriore dell'aereo aumenta le loro possibilità di sopravvivenza. La posizione precisa dei registratori dipende dal piano individuale. A volte si trovano nel soffitto della cambusa, nella stiva di poppa o nel cono di coda che copre la parte posteriore dell'aeromobile.
La Marina brasiliana mostra i detriti recuperati di un aereo Air France perso in volo sull'Oceano Atlantico. Volantino della marina brasiliana/Xinhua Press/Corbis Sebbene siano chiamati "scatole nere, " I registratori aeronautici sono in realtà dipinti di arancione brillante. Questo colore distinto, insieme alle strisce di nastro riflettente attaccate all'esterno dei registratori, aiutare gli investigatori a individuare le scatole nere a seguito di un incidente. Questi sono particolarmente utili quando un aereo atterra in acqua. Ci sono due possibili origini del termine scatola nera :Alcuni credono che sia perché i primi registratori erano dipinti di nero, mentre altri pensano che si riferisca alla carbonizzazione che si verifica negli incendi post-incidente.
Oltre alla vernice e al nastro riflettente, le scatole nere sono dotate di an localizzatore subacqueo (ULB). Se guardi l'immagine di una scatola nera, vedrai quasi sempre un piccolo, oggetto cilindrico fissato a un'estremità del dispositivo. Mentre funge anche da maniglia per il trasporto, questo cilindro è in realtà un faro.
Se un aereo si schianta in acqua, il faro emette un impulso ultrasonico che non può essere udito dall'orecchio umano ma è facilmente rilevabile dal sonar e dalle apparecchiature di localizzazione acustica. C'è un sensore di immersione sul lato del faro che sembra un bersaglio. Quando l'acqua tocca questo sensore, il faro è attivato.
Il faro invia impulsi a 37,5 kilohertz (kHz) e può trasmettere suoni profondi fino a 14, 000 piedi (4, 267 metri). Una volta che il segnale inizia a suonare, suona una volta al secondo per 30 giorni. Questo faro è alimentato da una batteria che ha una durata di sei anni. In rari casi, il faro potrebbe rompersi durante una collisione ad alto impatto.
Negli Stati Uniti, quando gli investigatori individuano una scatola nera, viene trasportato nei laboratori informatici del National Transportation Safety Board (NTSB). Particolare cura viene posta nel trasporto di questi dispositivi per evitare ulteriori danni al supporto di registrazione. In caso di incidenti nautici, i registratori sono posti in un refrigeratore d'acqua per evitare che si secchino.
Il registratore vocale della cabina di pilotaggio del russo Sukhoi Superjet 100, che si è schiantato contro il fianco di una montagna nel 2012. AFP/AFP/GettyImages Dopo aver trovato le scatole nere, gli investigatori portano i registratori in un laboratorio dove possono scaricare i dati dai registratori e tentare di ricreare gli eventi dell'incidente. Questo processo può richiedere settimane o mesi per essere completato. Negli Stati Uniti, i produttori di scatole nere forniscono al National Transportation Safety Board i sistemi di lettura e il software necessari per eseguire un'analisi completa dei dati memorizzati dei registratori.
Se il FDR non è danneggiato, gli investigatori possono semplicemente riprodurlo sul registratore collegandolo a un sistema di lettura. Con registratori a stato solido, gli investigatori possono estrarre i dati archiviati in pochi minuti tramite porte USB o Ethernet. Molto spesso, i registratori recuperati dai rottami sono ammaccati o bruciati. In questi casi, le schede di memoria vengono rimosse, ripulito e avere un nuovo cavo di interfaccia di memoria installato. Quindi la scheda di memoria è collegata a un registratore funzionante. Questo registratore dispone di un software speciale per facilitare il recupero dei dati senza la possibilità di sovrascriverli.
Di solito viene coinvolto un team di esperti per interpretare le registrazioni memorizzate su un CVR. Questo gruppo include tipicamente rappresentanti della compagnia aerea e del produttore di aeroplani, uno specialista della sicurezza dei trasporti NTSB e un investigatore della sicurezza aerea NTSB. Questo gruppo può includere anche uno specialista linguistico dell'FBI e, se necessario, un interprete. Questa scheda tenta di interpretare 30 minuti di parole e suoni registrati dal CVR. Questo può essere un processo scrupoloso e può richiedere settimane per essere completato.
Sia l'FDR che il CVR sono strumenti preziosi per qualsiasi indagine sugli aeromobili. Questi sono spesso gli unici sopravvissuti a incidenti aerei, e come tali forniscono importanti indizi sulla causa che sarebbe impossibile ottenere in altro modo. Con l'evolversi della tecnologia, le scatole nere continueranno a svolgere un ruolo enorme nelle inchieste sugli incidenti.
Non solo per gli aeroplani:la scatola nera qui raffigurata proviene da un'auto da corsa coinvolta in un incidente in Australia nel 2006. Greg Burke-Pool/Getty Images Ci sono tutti i tipi di potenziali miglioramenti all'orizzonte per la tecnologia della scatola nera. Più ovviamente, i sistemi attuali non registrano alcun video dell'attività della cabina di pilotaggio. Per anni, il National Transportation Safety Board ha cercato invano di implementare funzionalità video nei sistemi black box, ma molti piloti si rifiutano fermamente di consentire il video, dicendo che tali sistemi violano la loro privacy e che l'attuale acquisizione dei dati è sufficiente per gli investigatori degli incidenti.
L'NTSB continua a insistere sul fatto che non esiste una cosa come avere troppe informazioni quando si indaga su incidenti aerei. Attualmente, la registrazione video è ancora in attesa.
Ma la tecnologia è più che pronta. Airbus, Per esempio, installa un sistema Vision 1000 in tutti i suoi elicotteri. La telecamera Vision 1000 è montata dietro la testa del pilota, dove registra video delle azioni del pilota e dell'area della cabina di pilotaggio, così come la vista oltre il parabrezza, a quattro fotogrammi al secondo. Pesa circa mezzo chilo e necessita solo di alimentazione e una connessione GPS per l'attivazione.
Il video non è l'unico miglioramento che ha trovato resistenza dallo status quo. Dal 2002, alcuni legislatori hanno spinto per il Save Aviation and Flight Enhancement Act, che non ne richiederebbe uno, ma due registratori di volo, compreso uno che si espelle automaticamente dall'aereo durante un incidente. Tali registratori ad espulsione automatica sono più facili da individuare e hanno meno probabilità di subire danni catastrofici. Finora, anche se, la legge non è passata al Congresso.
Le scatole nere non sono solo per gli aerei. Ora sono integrati in molti tipi di veicoli. Potresti anche averne uno in macchina, anche se non lo sai. Circa il 90% delle nuove auto ha registratori di dati di eventi (EDR) che tengono traccia dello stesso tipo di dati delle scatole nere degli aeroplani. L'EDR è apparentemente progettato per mantenere e monitorare il sistema di sicurezza dell'auto, ma gli investigatori di incidenti possono e usano i dati EDR per comprendere meglio i relitti ... e talvolta, attribuire la colpa dopo un incidente.
Quando si tratta di scatole nere montate sugli aeroplani, è del tutto possibile che vadano nel dimenticatoio. Invece di registrare su una scatola, gli aeroplani potrebbero presto semplicemente trasmettere tutti i loro dati essenziali direttamente a una stazione a terra. Questi sistemi esistono già. Per esempio, Il sistema aria-terra FlyhtStream di AeroMechanical Services invia i dati di volo a una base di partenza via satellite.
Tali sistemi eliminano la ricerca disperata di una scatola che potrebbe essere stata distrutta in un incidente, e può essere più affidabile, pure. Per il momento, anche se, le scatole nere sono ancora una necessità ogni giorno mentre migliaia di aerei prendono il volo, volando milioni di persone in tutto il mondo.
Ho un incubo ricorrente sullo sfrecciare nei cieli in un jet condannato. Ogni volta, l'aereo lascia la pista durante il decollo e poi accelera violentemente verso il cielo. Non arrivo mai alla fine del sogno. Forse è una buona cosa. felicemente, i malfunzionamenti degli aerei sono estremamente rari:statisticamente parlando, la tua macchina è molto più pericolosa. Ma quando gli aerei cadono dal cielo, è un sollievo avere un'idea del perché... altrimenti, ingegneri e familiari rimarrebbero agonizzanti, chiedendosi perché persone innocenti siano morte in un modo così orribile. Spero di non essere mai parte di una scena di un incidente in cui è necessaria una scatola nera. Salvo che, Certo, è solo nei miei sogni.
