張仲麟：東航空難黑匣子被發現，空難調查的良好開始

【文/觀察者網專欄作者 張仲麟】

3月23日下午五點左右，在東航MU5735空難發生約50小時後，搜救人員在事故現場發現了黑匣子並第一時間送往北京進行數據讀取。對於東航MU5735空難事件的調查來説，這是一個意義極大的發現。

黑匣子為何如此重要，在空難調查中所發揮的作用是什麼？本文就來做一些簡單科普。

東航空難現場發現的黑匣子，初步判定為是CVR（駕駛艙語音記錄儀）

黑匣子其實並不是黑色，其外觀是鮮豔的橙色以便搜索人員發現。而之所以橙色的語音/數據記錄儀叫黑匣子，則是因為早期飛機（活塞飛機時代）的語音記錄儀是放在一個堅固的黑色盒子之中，是字面意義上的“黑匣子”。但黑色的黑匣子在空難現場中不便搜索發現，所以1965年之後黑匣子的顏色就變成了橙色以方便搜索，而黑匣子這個約定俗成的稱呼則一直沿用了下來。

目前飛機的黑匣子由兩部分組成：FDR（飛行數據記錄儀）與CVR（駕駛艙語音記錄儀 ）組成。其中FDR用於記錄飛機各類飛行參數、飛行員操控動作以及發動機狀態等數據，總計約一千多，事無鉅細地記錄每一個飛行參數，可以還原飛機失事前的飛行狀態與操控動作。

而CVR則記錄着駕駛艙內的聲音（聲音記錄四個通道：駕駛、副駕駛、環境、備用），尤其是飛行員之間的語言交流，可以從中獲得駕駛艙內第一手的語言交流信息，瞭解當時飛行員遭遇到的情況以及相互之間的溝通甚至飛機發出的異常聲音。可以説CVR和FDR這兩個黑匣子所記錄的信息，是空難發生之後進行調查時最為關鍵的線索。

正是黑匣子在空難調查中如此關鍵，因此確保兩個黑匣子能在空難中完整保存下來，無疑成了重中之重，體積與重量都要給完好性讓道。

飛機的黑匣子在設計上就考慮了極為極端的條件，要在最為惡劣的環境下依然確保黑匣子的數據能被讀取出來。因此黑匣子的外殼極為堅固，主體為圓柱形或圓形，能夠承受飛機墜毀時的巨大瞬間過載及衝擊力，並且由耐高温材料保護，可以在1100度的高温下堅持半小時以上。

隨着技術的進步，目前黑匣子的信息存儲載體早就告別了磁帶，而是用固態存儲介質（類似固態硬盤）保存信息。而且黑匣子所使用的閃存存儲是專用的耐高温高壓的特殊閃存芯片，其數據可靠性與魯棒性遠高於常見的U盤等閃存存儲介質。

考慮到飛機在海上失事時在海底搜尋黑匣子存在不小的困難，黑匣子上還有遇水時啓動的水下定位信標，一旦墜入海中黑匣子會每秒一次發出信號以方便搜救人員尋找黑匣子。

黑匣子有幾部分組成：底座、電池、水下定位信標以及在堅固圓柱體保護下的存儲器

從圓柱保護殼中取出的黑匣子存儲，可以看到存儲介質外還包裹着一層保護材料，而保護殼內部也有厚實的耐高温材料

黑匣子雖然設計上就非常堅固，但在位置佈置上依然選擇了完好可能性最高的地方——畢竟黑匣子再堅固，遇到極端特殊情況依然保不住“不壞金身”。因此飛機的兩個黑匣子都佈置在飛機尾部，因為如果飛機發生空難，大概率是機首部位最先撞擊，承受最大的衝擊力。而機身結構在墜毀過程中的崩塌斷裂一定程度上吸收了撞擊的能量，形成了緩衝。因此將黑匣子佈置在飛機尾部，也是為了最大程度確保黑匣子的完好。

同時本着雞蛋不放在一個籃子裏的原則，兩個黑匣子沒有佈置在同一個位置，而是飛機尾部的上面和下面。在本次失事的737-800中，其FDR（飛行數據記錄儀）被佈置在客艙後廚房的頂上，而CVR（駕駛艙錄音儀）則佈置在後貨艙內。一上一下分開佈置也是為了防止特殊情況下兩個黑匣子被“一鍋端”，哪怕只有一個黑匣子能恢復出數據，也有着重要的意義。

以波音737MAX為例（與737NG佈局基本相同），兩個黑匣子FDR和CVR都佈置在飛機尾部

737-800的FDR在客艙後方廚房的頂上

而CVR則放在飛機後貨艙靠機尾的部位

我在此前的分析中表示東航失事飛機以極高的速度俯衝墜毀，飛機黑匣子的情況不容樂觀。因為與之類似的2021年1月印尼三佛齊航空空難中，搜尋到的飛機黑匣子就損毀嚴重，保護殼破裂，甚至可以看到內部電路板有明顯的損壞跡象。

2021年印尼空難失事飛機的黑匣子，損毀極為嚴重

在發佈會上聽到説搜救現場發現的黑匣子“記錄器外觀破損嚴重”讓我心揪。結合現場黑匣子圖片來看，存放存儲介質的圓柱形保護殼外觀完整沒有破裂，這讓我大大地鬆了一口氣：保護殼基本完整無破裂的話，內部的存儲介質大概率也安全無恙。發佈會上所説的損毀嚴重，看起來是指黑匣子的底座與電池部分在空難中損毀了，但最為核心的數據記錄器的外殼尋找到了則是最關鍵、最重要的。

梧州空難現場尋獲的黑匣子存儲介質的圓柱形保護殼

同款黑匣子的完整外觀，可以對比看到現場尋獲的只有最為關鍵的圓柱體，底座部分已經沒了

目前第二個黑匣子尚在搜尋中，尚未找到的FDR對於這次空難的分析，可能比已經尋找到的CVR對事故原因的調查更為關鍵。找到第一個黑匣子是個良好的開始，第二個黑匣子相信也會很快找到的。

在空難的調查中，黑匣子的分析並不是空難調查的全部，但黑匣子的分析絕對是空難調查中的重中之重。正如上文所説，FDR事無鉅細的記錄着飛機的每一個飛行參數、每一個操作指令、每一個傳感器數據。而且FDR所記錄的是飛機第一手飛行數據，比外部觀測數據要更為精準可靠（雷達軌跡、ADS-B數據等）。

在諸多重大空難中，黑匣子所起的作用是極為關鍵和重要的。以2019年3月震驚全球的埃塞俄比亞航空737MAX空難為例，飛機的黑匣子FDR所獲得的飛機參數對事故的解析起到了決定性的作用。正是黑匣子裏記錄到了波音737MAX的MCAS系統不斷介入發出使飛機俯衝的指令與飛行員手動操作的指令，成為了不容置疑的鐵證，證實了波音737MAX的MCAS系統是導致空難的罪魁禍首，讓波音無從抵賴。一條條曲線、一個個參數，每一個異常的數據的背後都可能是查明空難真相的線索。

埃塞俄比亞航空737MAX空難失事現場尋獲得黑匣子

埃塞俄比亞航空737MAX空難中黑匣子所讀取出來的數據，紫框為飛機氣壓高度變化與空速變化，紅框為飛機兩個迎角傳感器變化以及尾翼自動配平指令和人工操控指令。這些信息證實了埃航空難的原因是波音MCAS系統

本次東航空難發生的情況較為罕見，在高空巡航階段為何會發生突然俯衝向下的動作無疑是本次空難最大的謎團。發生這類情況的原因有不少猜測，但僅限於猜測。而通過黑匣子中數據的分析結合現場殘骸的情況，則能最大限度地還原出事故的真相，得知飛機為何會失控墜毀。

目前已經尋獲的CVR（駕駛艙語音記錄儀）對於空難的調查也有着重要的作用。雖然CVR記錄的是駕駛艙內飛行員的語音以及環境音，其信息量是無法和FDR相比的。但CVR也有着FDR所無法獲得的信息，即失事飛機飛行員之間的溝通與聲音。

作為失事飛機的直接操控者與第一當事人，在遭遇意外時飛行員無疑有着最為直接的判斷或者反應，而這些判斷與反應會在語言溝通中反映出來。哪怕飛行員第一時間説出的是錯誤的判斷，但從中依然可以獲得有價值的信息，比如飛機遭遇了什麼樣的情況，發生了哪些現象，並順着這些線索深入調查。

本次空難中，在發生異常的短短兩三分鐘內並沒有空地之間的無線電通訊，因此CVR中所記錄的駕駛艙語音無疑是非常關鍵的。而且黑匣子CVR記錄的不僅僅只有飛行員説的話，還有在駕駛艙內錄製到的環境音。有些空難的調查中正是通過聽到駕駛艙內傳出的異響（如爆炸聲、金屬撕裂聲等）得到了新的啓示，並由此向新的方向開展調查最終發現了事故原因。

目前現場的搜索還在繼續進行，而第二個黑匣子的尋找無疑是現階段搜救工作的重中之重。如果第二個黑匣子也能儘快找到並且狀態良好數據能恢復的話，那相信空難的初步調查結論很快就能出爐。而正式的最終空難調查報告的撰寫無疑是一個非常嚴謹而又龐大的工作，必然會持續一個較為漫長的時間。對中國民航局來説，這才是真正考驗的開始。

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