Khi máy bay gặp sự cố, một bộ phận của hộp đen là đèn hiệu định vị hình trụ nhỏ sẽ tự động kích hoạt...
Cha đẻ của chiếc hộp đen hiện đại là kỹ sư người Úc David Warren vừa qua đời ở tuổi 85.Trong lịch sử hàng không thế giới, việc chế tạo ra những thiết bị kiểm tra hoạt động của các bộ phận máy bay đã được quan tâm từ thời của anh em nhà Wright với thiết bị ghi vòng quay của cánh quạt, tốc độ bay…
1. Hộp đen ra đời như thế nào?
Phải đến thời kỳ sau Thế chiến II, các thiết bị ghi âm và dữ liệu máy bay mới được sử dụng rộng rãi và được gọi bằng cái tên thông dụng là hop den. Cha đẻ của chiếc hộp đen hoàn chỉnh như ngày nay là ông David Warren, kỹ sư của Cơ quan Nghiên cứu Hàng không Úc.
Sau nhiều năm ám ảnh về cái chết của cha trong một tai nạn hàng không năm 1934 cùng những thảm họa máy bay trên thế giới, ông đã thiết kế và chế tạo ra chiếc hộp đen đầu tiên vào năm 1956 có thể ghi lại được các dữ liệu trên chuyến bay suốt 4 giờ. Mãi 4 năm sau đó, giá trị thiết thực của nó mới được công nhận và ứng dụng rộng rãi cho đến nay. Ông vừa qua đời vào ngày 19/7/2010 ở tuổi 85.
2. Công nghệ và cấu tạo của hộp đen như thế nào?
Kể từ khi chiếc hộp đen đầu tiên ra đời chúng đã không ngừng được cải tiến. Từ những năm 1960, hộp đen chủ yếu dùng công nghệ băng từ (magnetic tape), băng được kéo qua một đầu điện từ để ghi lại dữ liệu.
Tuy nhiên từ những năm 1990, các hộp đen hiện đại đã chuyển sang sử dụng công nghệ thể rắn (solid-state) có độ bền và hiệu quả vượt trội vì sử dụng những bảng mạch nhớ chồng lên nhau có thể lưu trữ trên một ngàn dữ liệu. Đồng thời công nghệ này không có các bộ phận chuyển động nên ít phải bảo trì và giảm thiểu khả năng bị phá hủy sau tai nạn.
Ngày nay, mỗi hộp đen bao gồm hai bộ phận chính là: thiet bi ghi am buồng lái CVR (Cockpit Voice Recorder) và thiết bị ghi dữ liệu chuyến bay FDR (Flight Data Recorder).
-Thiết bị ghi âm buồng lái:
Nó bao gồm các micro được gắn trong buồng lái để theo dõi các cuộc đàm thoại của phi hành đoàn suốt chuyến bay. Những micro này cũng được thiết kế để ghi lại bất kỳ tiếng ồn xung quanh trong buồng lái như tiếng bật công tắc, gõ cửa…
Có thể có tối đa bốn micro trong buồng lái của máy bay được gắn trong bộ ống nghe của cơ trưởng, phi công phụ lái, phi công phụ thứ hai, gần trung tâm buồng lái có thể ghi lại các tín hiệu báo động và những âm thanh khác.
Mỗi micro được kết nối với CVR sau đó sẽ được số hóa và lưu trữ. Trước đây, công nghệ băng từ sử dụng một vòng lặp liên tục với mỗi chu kỳ 30 phút rồi sau đó ghi đè lên lại dữ liệu cũ nên chỉ lưu trữ được 30 phút cuối cùng. Ngày nay, công nghệ thể rắn có thể ghi âm đến 2 giờ.
- Thiết bị ghi dữ liệu chuyến bay:
Thiết bị này dùng ghi lại dữ liệu từ hoạt động của các hệ thống vận hành trên máy bay. Nó có các cảm biến điện tử được nối từ nhiều vị trí trên máy bay rồi chuyển về hộp đen FDR để lưu trữ. Bất cứ công tắc nào trên máy bay được bật hoặc tắt cũng đều được FDR ghi lại. Thiết bị FDR dùng công nghệ băng từ có thể ghi tối đa 100 thông số, trong khi FDR dùng công nghệ thể rắn có thể ghi lại hơn 700 thông số và khoảng 25 tiếng dữ liệu chuyến bay. Các thông số này bao gồm: thời gian bay, nhiệt độ bên trong và ngoài, áp suất cao độ, vận tốc, gia tốc, gia tốc thẳng đứng, vị trí các bộ phận cánh và bánh lái, bộ thăng bằng, lưu lượng nhiên liệu… Mỗi thông số đều cho phép các nhà điều tra có thêm đầu mối để xác định nguyên nhân tai nạn.
3. Hộp đen hoạt động như thế nào?
Hộp đen của máy bay hoạt động nhờ vào nguồn điện từ động cơ máy bay. Các cảm biến được đặt ở nhiều bộ phận trên máy bay sẽ liên tục ghi lại thông tin rồi chuyển những dữ liệu thu thập được đến một bộ phận thu nhận dữ liệu bay ở phía trước máy bay rồi sau đó mới chuyển lại cho hộp đen ghi lại dữ liệu và âm thanh suốt chuyến bay.
Hộp đen thường được lắp đặt ở đuôi máy bị vì khi bị tai nạn phần đuôi thường ít bị ảnh hưởng nhất nên an toàn nhất. Khi máy bay gặp sự cố và rơi xuống, một bộ phận của hộp đen là đèn hiệu định vị hình trụ nhỏ sẽ tự động kích hoạt khi máy bay gặp sự cố. Khi máy bay rơi xuống biển, một cảm biến nằm bên hông đèn hiệu khi sự chạm vào nước sẽ kích hoạt đèn hiệu phát ra một sóng siêu âm 37,5 kilohertz (kHz) có thể dễ dàng được dò ra bởi thiet bi dinh vi sóng siêu âm và có thể truyền âm thanh sâu đến 4.267 m liên tục suốt 6 năm.
4. Tìm kiếm và khôi phục dữ liệu hộp đen như thế nào?
Sau một tai nạn máy bay, thiết bị gần như duy nhất còn hoạt động của hộp đen là lõi của nó lưu trữ mọi dữ liệu đã số hóa của CVR và FDR. Đây là phần quan trọng nhất, có hình trụ cao khoảng 4,45 cm và có đường kính 2,54 cm. Nó đã được thử nghiệm nghiêm ngặt để có thể chịu được nhiệt độ cực lớn và va đập có lực ép hàng tấn, chịu được độ sâu trong môi trường nước biển hàng tháng trời và có lớp vỏ bọc kim loại chống gỉ cực bền dày 0,64cm.
Phần lõi này thường được đặt trong chiếc hộp hình chữ nhật được sơn màu cam sáng cùng với các dải băng phản xạ bên ngoài cùng với bộ phận phát sóng giúp các đội cứu hộ có thể dễ dàng xác định vị trí.
Sau khi tìm thấy hộp đen, người ta sẽ bảo vệ nó trong môi trường mà từ đó chúng được tìm ra cho đến khi được tháo rời để khôi phục để tránh bị thiệt hại thêm. Sau khi đưa đến phòng thí nghiệm, các nhà khoa học tải các dữ liệu từ hai bộ phận của hộp đen và cố gắng tái tạo các dữ kiện của tai nạn. Quá trình này có thể chỉ mất vài chục phút nếu hộp đen còn nguyên vẹn nhưng cũng có thể mất vài tuần hoặc vài tháng để hoàn thành. Các nhà sản xuất hộp đen thường cung cấp cho nhà điều tra hệ thống đọc hộp đen và các phần mềm khôi phục cần thiết để phân tích đầy đủ các số liệu lấy từ chúng.
5. Công dụng của hộp đen?
Rõ ràng hộp đen đóng vai trò quan trọng trong việc ghi lại thông tin của chuyến bay. Đây là những bằng chứng vô giá giúp cho các nhà điều tra có thêm các thông tin cần thiết khi máy bay gặp tai nạn, từ đó có những biện pháp tránh các tai nạn tương tự lặp lại. Chính vì sự hữu dụng như vậy mà ngày nay, hộp đen ngày càng được cải tiến, và đang được thử nghiệm để có thể ghi hình được cả buồng lái. Đồng thời, hộp đen còn được ứng dụng trên các đoàn tàu và xe hơi nhằm hỗ trợ điều tra khi tai nạn xảy ra.
Ngọc Vân (Theo HSW, CNN)
0 nhận xét:
Đăng nhận xét