黑匣子，你何时不再玩失踪？

李欣

2014年3月8日，马来西亚航空公司的一架波音777客机由吉隆坡飞往北京，航班号为MH370。这架大型客机起飞不久，就与地面管制人员失去了联系，虽然中、美等国立即展开了搜救行动，但未能取得任何突破性的进展。3月24日，马来西亚总理宣布：根据推断，失联17天的MH370已确认在南印度洋坠毁，但其残骸仍然下落不明。

在科技如此发达的今天，一架装配了完善通讯系统和应急求救系统的民航客机竟然能够消失得踪迹全无，实在令人费解。马航失事的原因成了一个巨大的谜团——到底是飞行员操作失误还是飞机出现了机械故障？又或者是出现了类似美国“9.11”的恐怖袭击事件？虽然媒体们给出了许多的报道，但都不能够从中得出明确的线索，反而使事情更加扑朔迷离。

马来西亚官方也为此焦头烂额，他们甚至不知道飞机失联的准确地点，只得宣称“在黑匣子找到之前，一切无法定论”、“将全力搜索飞机黑匣子”。可是这一次，为什么连黑匣子也没能告诉我们飞机的确切地点呢？

黑匣子——空难事件的活证人

黑匣子只是人们的俗称，它的真名很普通——航空飞行记录器。它是一种将飞机飞行的情况储存下来的仪器，当以后需要了解飞行情况时，可以通过重放，将飞行信息还原出来。飞机上的黑匣子包含两个部分，一个是飞行员语音记录器，它有录音功能，包含多个音轨，分别记录飞机上不同对象（比如飞行员与地面管制人员、空中服务人员对乘客的广播）之间的对话以及驾驶舱内的各种声音（引擎声、警报声），最长记录时间约两小时。录完之后，会自动倒带从头录起，若发生空难，则之前的两个小时会被完整保留。

黑匣子的另一个部分是飞行数据记录器，它能记录飞机的工作状况和飞行参数，包括速度、高度、航向、发动机涡轮的温度等许多资料，最长记录时间约25小时，同样在录满后抹旧录新，足以提供分析飞机失事原因所需的资料。

由此可见，黑匣子是人们为了调查飞行事故专门发明的装置。翻看人类空难史，黑匣子确实提供过很多关键证据，帮助人们揭开了事故的真相。2009年，法国航空公司一架从里约热内卢飞往巴黎的航班在大西洋上空失踪，这次空难当时被认为是最神秘的一起事故，因为失事的空客A330型客机是当时地球上最安全的民航机型，但是飞机在失事前几分钟与控制中心没有任何联系，不知不觉就失踪坠毁了。

调查人员一直找不出头绪，直到两年后，黑匣子从3000多米深的海底被打捞出来，调查人员才最终断定，由于速度检测器被万米高空的冰晶覆盖，导致飞行员操作失误，使飞机速度失控，最终遇难。

2013年，俄罗斯一架由莫斯科飞往喀山的波音737客机在喀山机场降落时坠毁，由于飞机刚刚检修过，所以人们一直怀疑飞机遭到了恐怖袭击，但随后找到的黑匣子显示，真正的失事原因是飞机自动驾驶仪失灵，无法正常着陆。

黑匣子的无奈——生来怕水

既然黑匣子对空难调查起着这样理想的作用，为何至今它对马航失联事件毫无帮助呢？

原因很简单，黑匣子尚未找到。为了寻找黑匣子，搜救人员专门借用了美国海军的水下声波定位器，该定位器是一种黑匣子探测装置，可以检测海洋中黑匣子的声脉冲，但仍然一无所获。

实际上，每次空难过后，搜寻黑匣子都是一件很费力的事情。一般来说，飞机失事的地点大都是一些荒无人烟的地方——或者是地形复杂的山区、或者是茫茫无际的海洋。如果在陆地上坠机的话，事情还好办一点，黑匣子能够发射无线电波，另外它的桔红色的明亮外壳也能引起人们的注意。如果空难发生在海上，那情况就要复杂得多了。在海水中，黑匣子不能通过无线电发射信号，人们必须用别的方法寻找它。

无线电波有一个很大的弱点——它在海水中传播衰减特别严重，如果黑匣子沉入海水中，仅仅依靠无线电发送信号，那人们永远找不到黑匣子。但是，声音在水中的传播特性就截然不同了，海水对声波的吸收要远远小于对光波和电磁波的吸收。所以，为了解决这个问题，人们在黑匣子中安装了水下定位信标机。这种水下定位信标机是一种用电池作为能源的微型音波发射机，飞机坠入水中后，定位信标机被海水所启动，会发射出一种特定频率的脉冲信号。搜救人员通过声呐和声学定位仪，就可以确定声源即黑匣子的位置，然后进行打捞。

那么，在水下搜索黑匣子是件容易的事情么？

非也。实际上，虽然有声波定位和声呐，但是在水下定位黑匣子，仍然是一件相当有难度的事情。首先，大海茫茫，波浪翻滚，搜救人员必须持续地在海上拖拽声波定位仪，才有可能找到黑匣子发出的信号，但是这些声波定位仪的拖拽速度都很慢，甚至比人骑自行车的速度还要慢，所以如果不出动大规模的舰艇队伍进行搜索，那几乎就是不可能完成的任务。其次，黑匣子信号覆盖的范围和能够持续发出信号的时间非常有限。黑匣子利用内置电池发射信号，一般只能维持30天的时间，并且其信号范围有限，声波定位仪必须进入其发射范围才能起作用。如果想要加强信号的发射强度，则必然会缩短黑匣子本身电池的使用时间。所以，黑匣子的发射功率与电池的续航存在一种矛盾关系，这使得黑匣子的搜救工作往往变得更加紧迫。黑匣子自身电池耗尽时，就会停止发射信号，因此搜救人员不仅要应付复杂的海洋环境，还要与时间赛跑。

理念的革新——黑匣子，告诉我你在哪里？

由此可见，作为人类调查空难的帮手，黑匣子虽然能够记录足够的实时信息，但由于难以寻找，常常不能发挥出令人满意的效果。此次的马航事件使航空业认识到，黑匣子需要改进。

其实，自从诞生之日起，黑匣子就一直在改进，它越来越结实、电池容量越来越大、能记录的信息越来越丰富……为什么直到今日，黑匣子的表现仍然差强人意呢？也许，出问题的不仅仅是技术，还有黑匣子的设计和使用理念。

迄今为止，我们使用黑匣子的方式从来没有改变过——第一步，黑匣子记录空难现场；第二步，任凭黑匣子掉到某个旮旯里；第三步，寻找黑匣子。不论黑匣子的制造技术多么先进，它在航空事故的调查中，扮演的都是“事后诸葛亮”的角色，因为我们设计它的时候，考虑的仅仅是如何更好地记录信息，而忘记了将它与现代先进的通讯手段结合起来。设想一下，如果黑匣子在飞机航行时，能够向地面实时传输它记录下来的各种数据，我们就没有必要再花费时间和精力去打捞它了。

许多航空领域的专家提出了这种想法，他们建议，在全球建立起一种完善的“空地实时”技术，让黑匣子能够定期发送自己的位置坐标，在监测到飞机即将坠毁前，自动发送关键数据和实时位置信息。这是一个难度很大的技术，它需要得到卫星和移动通信基站的支持。但问题出现了，如果飞机飞行到人迹罕至的地方或是海上，信号基站很难建立，并且，当飞行高度达到一万米时，离地面基站太远，信号容易中断。于是，有的专家提出了另外一种设想，干脆抛弃掉地面基站，完全寄希望于卫星，通过增加卫星的数量，确保信号将地球表面完全覆盖。

也有人对这一想法提出了质疑，花这么多钱升级黑匣子技术是否值得呢？毕竟空难是小概率事件，即使费用不是问题，卫星传输还存在技术上的难点。比如，如何能够准确地寻找卫星并发送数据？如果飞机失事，通常飞行姿态已经不正常了，而且，在移动中寻找卫星，必须安装陀螺仪（一种导航装置）或类似的设备，这将会影响飞机的安全性。即使这些问题 都解决了，飞机故障多发生于天气很差的时候，这时卫星通信的信号会受到严重的影响，黑匣子信号还能否顺利得到实时传输？

看来，黑匣子革新是必要的，但技术上还有很长的路要走。

飞机的飞行情况千变万化，影响飞行安全的因素更是错综复杂。到目前为止，黑匣子是我们了解空难真相的头号帮手，可是它存在着不足。我们需要不断探索新的科技手段，完善黑匣子的功能。此次的马航事件，也许会引发一次航空革命，加快我们改进黑匣子的步伐。