飛機黑盒記錄甚麼？和如何運作？#飛行記錄儀

這個俗稱黑盒 black box 的飛機裝置，正式名稱為飛行記錄儀 Flight Recorder，顧名思義就一個在飛機上記錄飛行資料的儀器，是目前各國政府都規定在商用飛機上必須配備的裝置。衆所周知，這個盒子的功能就是在飛機萬一不幸發生意外或空難，能夠在事故後提供該飛機的相關飛行資料來調查事故原因。從而改善和避免日後發生同類情況，這部影片會為大家解答約個最常見的疑問︰飛行記錄儀記錄甚麼? 為何在空難後能保存完好? 盒子明明是橙色但為何會叫黑盒呢?

飛行記錄儀其實是由兩個分別記錄不同的訊息部分所組成︰飛行數據記錄儀 flight data recorder (FDR) 和駕駛艙語音記錄儀 cockpit voice recorder (CVR)。當然也有些設計會把這兩個部分二合為一。先記一記這兩個簡稱，因為不想影片太冗長，之後亦都會再提到。

先說飛行數據記錄儀FDR ，記錄了由飛機內部本身到飛行狀況等許多不同數據，關乎飛行狀況就有空中飛行速度、高度、航行方向、垂直加速度和爬升下降等數據。它還記錄了飛機內數以百計的儀錶讀數，以至機件內部的環境資料，例如是引擎動力或襟翼位置等等。而駕駛艙語音記錄儀 CVR 則分別獨立記錄了
一，駕駛艙內機組人員之間的口頭交流
二，跟地面控制塔航空管制員的通話
三，機組人員對乘客的廣播
四，就連駕駛艙內的環境聲音也會被記錄下來

資料是以數碼格式儲存固態記憶體中，即類似於近年電腦中普及應用的快閃記憶體SSD，容量大約可儲存 25 個小時的飛行數據和最少兩小時的語音記錄，當記憶體用完時就會在上覆蓋重寫。對於突如其來的飛行事故,25 個小時的飛行數據和兩小時的語音記錄一般而言已經相當足夠。

黑盒通常會被安裝在飛機尾部，因為發生墜機事故時機尾是受到衝擊最小的位置，事實上整個黑盒中唯一真正重要，需要特別保護就只有記憶體，其他組件例如處理器或電源，對於事後讀取數據完全不重要，所以儲存組件會被另外被安裝在一個盒子或圓柱體內稱為 crash-survivable memory unit。大概可翻譯為防撞擊記憶體元件，記憶體會先被安裝於一個鋁製外殼內，再被幾層的絕緣材料包裹著，外面則是重型不銹鋼外殼。這個裝置預計可承受 3,400 g 的衝擊，這個 g 是指重力加速度，即大約等於時速 500 公里的衝擊速度，可抵禦高達攝氏 1,100 °C 高溫承受 6,000 米的海底壓力。

飛行記錄儀還配備了聲納設備，如果遇上海上墜機事故，能夠最少連續 30 天的發出超聲波定位信號。目前的記錄儀更可存放不同階段的飛機狀況完整圖片，飛機位置和移動記錄的動畫圖表，甚至能夠把駕駛艙語音記錄自動轉化並儲存成文字檔，為記錄提供了多一個另一格式的備份。儘管無論中英文都習慣稱為飛行記錄儀為黑盒，但因為希望裝置能夠在意外後易於尋找，所以飛行記錄儀其實一般都是會被塗成鮮豔奪目的橙色。

小小冷知識，這個橙色被稱為「國際橙色」International orange，常用於工程、太空到軍工企業，例如早年美國穿梭機的太空衣也是用上了這個橙色。

事實上民航機必須配備飛行記錄儀，都只是上世紀1960年代後才開始，不過廣義上從最初發明出能夠成功載人飛機開始，就已經存在某程度上的飛行記錄儀，當然目的並非為空難而設。相傳萊特兄弟 1903 年的第一架飛行器上，也安裝了一個能夠記錄螺旋槳旋轉和空速等數據的設備，而目前可追溯到最早專為墜機空難而設的飛行記錄儀在美國，強調是在美國，就會被認為是 1950 年代初由受僱於通用磨坊，航空研究部的工程師 James J. Ryan 所發明。該設計於1953 年在美國申請專利，1960年獲批，其後出售給美國航空製造商洛歇公司。

目前被廣泛應用的FDR & CVR 飛行記錄儀設計，卻是歸功於澳洲科學家 David Warren，他一般都會被認為是黑盒的真正發明家。1950年代在澳洲航空研究實驗室 (Aeronautical Research Laboratory) ，擔任首席科學家的 David Warren在1953-54 年間受一連串墜機空難所啟發，而發明了首個 FDR 和 CVR 組合的飛行記錄儀，但當時這個發明在澳洲不獲重視。到 1958 年他在英國展示了該設備時，據說一名記者為它起了一個暱稱 black box ，這個普遍被認為是現今俗稱飛行記錄儀為「黑盒」的由來。

而其他關於「黑盒」一詞的起源理論，還有因為飛行記錄儀在事故後被燒焦燻黑的外觀。到1960 年 David Warren 的設計由英國公司 S. Davall & Sons Ltd 開始商業生產，他的飛行記錄儀很快便成為了世界各地民航客機的強制配備，是 David 當年未有為黑盒申請專利權。但可幸的是他生前都因此而獲得了許多獎項和榮譽，例如在2002年他受澳洲政府授予澳洲官佐勳章(AO)，現在於澳洲首都領地有一條街道名以他命名。

最後黑盒中的資料對查明事故真相固然重要，但我覺得更重要的是以公開而透明的態度，從中吸取教訓防止同類事件再發生。

今日的影片就來到這裡，如果大家對航空事故或飛機黑盒有什麼看法，或資料上有甚麼補充，都請下面留言跟大家分享。