黑匣子是用來記錄飛機在飛行過程中的各種參數(shù)，以及駕駛員與乘務(wù)人員和各個塔臺之間對話的一種設(shè)備。當飛機發(fā)生故障或事故時，找到黑匣子，從中讀出記錄的各種數(shù)據(jù)，能夠幫助技術(shù)人員分析飛機出現(xiàn)故障或失事的原因。一句話，黑匣子是判斷飛行事故原因最重要及最直接的證據(jù)。

既然黑匣子如此重要，那么人們就一定會想方設(shè)法保護好它。黑匣子的外殼由很厚的鋼板和多層絕熱防沖擊保護材料構(gòu)成，以防止其在空難事故中損壞。國際航協(xié)對黑匣子有明確要求，抗強沖擊指標必須達到3400g重力加速度，在1100攝氏度高溫下的耐火時間必須達到60分鐘，耐海水浸泡時間則為30天，且新增了耐6000米深海壓力的標準。

黑匣子的重要性知道了，保護措施也有了，接下來就是如何在空難發(fā)生后第一時間找到它了。

而關(guān)于黑匣子的搜尋工作，很多“科普”文章其實都存在一個知識性的錯誤，讓大眾誤以為黑匣子具有全地域定位能力。而現(xiàn)實情況卻是，每當飛機失事，救援部門為了找到黑匣子都會花費大量的人力、物力和財力進行地毯式、拉網(wǎng)式搜尋，最后還不一定能夠找到。

所以讀者會產(chǎn)生疑惑：既然黑匣子自帶定位系統(tǒng)，為什么還是那么難找呢？

事實上，黑匣子的定位和我們平時了解的手機定位完全不是一回事兒。

黑匣子的搜尋工作通?？梢苑譃閮煞N情況，一種是水下搜尋，另一種是陸地搜尋。這兩種搜尋方式是有很大區(qū)別的。

水下搜尋

如果飛機墜入大海，搜救人員搜尋黑匣子就主要依靠黑匣子自帶的水下定位信標。

一旦黑匣子落入水中，水下定位信標上的水敏開關(guān)就會自動開啟信標工作，通過信標上的金屬外殼向周圍水域發(fā)射37.5kHz的超聲波信號，每秒鐘一個脈沖。

水下定位信標一旦被觸發(fā)，就會連續(xù)不斷地發(fā)射這種信號，直到黑匣子的電量消耗殆盡為止。一般情況下，黑匣子的電量可以保證水下定位信標連續(xù)工作一個月。

這種37.5kHz的超聲波信號強度大，易被探測，但是信號覆蓋的范圍有限，一般只能在4公里的范圍內(nèi)被探測到。

4公里的信號范圍對于浩瀚的大海來說實在是太渺小了。搜救人員如果僅憑水下定位信標發(fā)出的超聲波信號來搜尋黑匣子，那么無異于大海撈針。所以，搜救人員一般先要對失事飛機進行殘骸大致范圍定位，然后再通過拖曳式聲吶縮小定位范圍，最后再使用可以定位信號來源方向的水聽器定位黑匣子的方位。

搜救人員對于黑匣子的打撈工作一旦超過30天，隨著黑匣子電量耗盡、超聲波信號消失，就會造成黑匣子定位困難。即使定位成功，深海打撈也存在難度大、時間長、費用高，甚至無法打撈等問題。據(jù)統(tǒng)計，1970-2009年，大型民用航空器在公海墜毀的36起事故中有4起未找到飛機殘骸、9起未找到黑匣子，反映出水下定位信標定位方式存在一定的局限性。

陸地搜尋

有人說，陸地搜尋黑匣子是不是可以像手機定位功能那樣，借助衛(wèi)星實時定位來實現(xiàn)呢？

衛(wèi)星定位的原理其實非常簡單。任何物體在地面上都有x，y，z三個坐標值。我們以手機為例，可以通過接收衛(wèi)星發(fā)出的時間計算出其中一個值，如果有三顆衛(wèi)星就可以計算出手機所在位置的精確信息。

由于光速不變，衛(wèi)星的位置也不同，所以手機接收到的三顆衛(wèi)星的時間信號存在一定的誤差。因此，還需要第四顆衛(wèi)星校正這種誤差。所以，至少需要4顆衛(wèi)星才能實現(xiàn)手機衛(wèi)星定位。

既然衛(wèi)星定位的原理那么簡單，那黑匣子是否也具備這個功能呢？

答案是否定的。我們要明白，手機定位是給使用者看的，而黑匣子即便能定位，也只有黑匣子自己知道自己的位置坐標，卻無法告知搜救人員。

那黑匣子能不能主動給衛(wèi)星發(fā)射信號，從而告知搜救人員自己的位置呢？

事實上黑匣子的電池無法負載一個大功率的信號發(fā)射裝置。若要實現(xiàn)黑匣子與衛(wèi)星之間的雙向通訊功能，那么黑匣子的功率就要變得非常大，耗電量也將會急劇增加，電池的體積也會變大，同時還會導(dǎo)致黑匣子的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性遭到破壞。

即便黑匣子能夠負載一個大功率的信號發(fā)射裝置，那它也克服不了信號屏蔽的問題。黑匣子的外表被一層特制的金屬外殼包裹著，這是保證黑匣子在復(fù)雜環(huán)境下能夠保存完好的必要防護措施。但是金屬外殼會屏蔽電磁波信號，這就成了黑匣子無法安裝信號發(fā)射裝置的關(guān)鍵障礙。

另外需要補充一點，我們平時使用的手機并不具備給衛(wèi)星發(fā)射信號的功能，只能被動地接收衛(wèi)星信號，因為普通的手機同樣沒有那么大的功率。

對于黑匣子的陸地搜尋工作，目前主要還是依靠人工目視，這也是為什么黑匣子的外殼要被涂成醒目的桔紅色的原因。當搜救人員找到飛機殘骸后，利用黑匣子外表明亮、獨特的顏色和反光標識進行搜尋。如果黑匣子被埋入土中，救援人員可以使用金屬探測儀等探地工具進行尋找。

東航黑匣子

明白了黑匣子的定位原理和搜尋方法，我們再回到東航MU5735客機事故上來。3月21日下午兩點38分許，一架波音737-800客機墜毀在廣西梧州市藤縣埌南鎮(zhèn)莫埌村神塘表附近山林，并引發(fā)山火。

首先，這架客機墜毀在陸地上，黑匣子自帶的水下定位信標無法發(fā)揮作用，搜救人員只能依靠人工目視來搜尋黑匣子。

其次，失事地點位于山區(qū)，地形復(fù)雜，森林植被茂盛，無疑增加了黑匣子的搜尋難度。

最后，這架客機在8900米的高度急劇下降直至撞向地面，撞擊力度非常強烈，飛機殘骸的拋撒面積非常大，甚至在山的另一邊也發(fā)現(xiàn)飛機殘骸，進一步增加了黑匣子的搜尋難度。

后面的搜尋過程也印證了陸地搜尋黑匣子的困難程度。直到飛機失事后的兩天零兩個小時，救援人員才在事故現(xiàn)場主要撞擊點東南方向約20米處的表層泥土中發(fā)現(xiàn)了兩個黑匣子中的一個。

飛機失事第六天的上午9時20分，救援人員終于在撞擊點東側(cè)山坡坡面1.5米土層下發(fā)現(xiàn)了另外一個黑匣子。

寫在最后

現(xiàn)代民航客機的黑匣子技術(shù)標準來自于上世紀八十年代。如今四十多年過去了，盡管科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，但是黑匣子的定位功能卻沒有多大進展。

有人提出將黑匣子記錄的數(shù)據(jù)資料實時上傳到云端進行備份，這樣在飛機失事后就不需要再費力搜尋黑匣子了。

然而，這種設(shè)想目前還存在著幾個無法解決的技術(shù)問題，比如高空信號穩(wěn)定性問題、現(xiàn)有傳輸技術(shù)傳輸瓶頸問題和安全保密問題等。