Оранжевые «черные ящики»
О бортовом устройстве регистрации, которое необходимо для записи и хранении важной информации о полете воздушного судна
Фото: Александр Уткин
Когда самолет или вертолет терпит крушение, остается много вопросов без ответов. Чтобы выявить причину аварии, нужно сначала найти и расшифровать «черный ящик». На самом деле это устройство, записывающее и хранящее важную информацию о полете, называется бортовым самописцем или бортовым устройством регистрации (БУР) и давно уже не красится в черный цвет.
Благодаря обширной статистике мы знаем, что самолеты сегодня являются самым безопасным средством передвижения. Но в середине прошлого века ситуация была иной, и далеко не всегда можно было в деталях восстановить картину авиапроисшествия. Тогда, в 1956 году, австралийский химик и авиационный инженер Дэвид Уоррен на основе технологии записи полетных разговоров создал первый «черный ящик». Однако еще в 1939 году существовал более простой прототип, разработанный французом Франсуа Юссено, который записывал на фотопленку изменения всех параметров полета. Для защиты пленки от засветки корпус прибора был выкрашен в черный цвет, и, скорее всего, именно отсюда пошло название «черный ящик».
Дэвид Уоррен и его бортовой самописец
От устройств Юссено и Уоррена до сегодняшнего дня «черные ящики» прошли долгий путь. Начнем с того, что в самолетах имеется не один, а два бортовых самописца. Располагаются они обычно в хвостовой части машины, как наиболее сохранной после аварий. Регистратор полетных данных (FDR, flight data recorder) фиксирует параметрическую информацию, которая может быть записана во время рейса, например высоту, курс, скорость, работу двигателя и т.д. – от десятков до сотен параметров. Речевой регистратор (CVR, cockpit voice recorder) фиксирует переговоры экипажа и звуки последних часов полета.
Сегодня большинство этих устройств записывают от 8 до 32 часов данных и ежегодно подвергаются детальным проверкам. Работать самописцы начинают автоматически, одновременно со стартом двигателей, и выключаются также после их остановки. При наличии питания самописец фиксирует данные до последней секунды работы самолета. Нужно сказать, что подобные устройства применяются и в повседневной деятельности, помогая специалистам анализировать качество полетов и действия экипажа.
Конечно, цифровизация внесла заметные улучшения в производство и обслуживание БУРов. Магнитные ленты уходят в прошлое − в наши дни информация чаще хранится на твердотельных накопителях, также известных как флеш-память, которые могут хранить данные годами и имеют собственный источник питания, не зависящий от самолета. Кроме того, в новых БУРах нет движущихся частей, что сделало их более прочными. Впрочем, на некоторых моделях самолетов прошлых лет до сих пор применяется запись на ленты.
Повысились и требования к сохранности информации. Согласно актуальным международным стандартам TSO-C124, данные БУРа должны сохраниться при 30 минутах полного охвата огнем и ударных перегрузках 3400g в течение 6 мс. Современные накопители данных способны ждать поисковиков и в воде на глубине 6 км в течение не менее месяца.
Чтобы выдержать все испытания, корпуса бортовых накопителей выполняются из высокопрочных материалов с защитными покрытиями. Часто БУРы имеют форму шара или цилиндра как наиболее устойчивую к внешнему давлению. Уже давно устройства красятся не в черный, а в яркие оранжевый или красный цвета – это помогает быстрее найти самописец среди обломков. Подводный маяк, заряда которого хватает на несколько недель, – еще одна деталь, облегчающая поиски «черного ящика».
Несмотря на такой высокий уровень защищенности, в различных ситуациях даже самые совершенные БУРы подвергались полному или частичному разрушению. Специалистам Международного авиационного комитета, расследующим авиапроисшествия, приходилось восстанавливать информацию о полетах буквально по крохам, по обрывкам лент. В специальных лабораториях удавалось снять данные с порванной, мятой и даже обгоревшей пленки. Бывали и такие случаи, когда «черный ящик» найти не удавалось.
Сейчас бортовые самописцы применяются и на морских судах, и на железнодорожном транспорте. «Черные ящики» пробуют устанавливать даже в автомобилях, что помогает выявить причины аварий.
Первые советские «черные ящики» появились в 1960-х годах и представляли собой оптические осциллографы с записью данных на фотопленку. Фиксировали они до 12 параметров последних 30 минут полета. Первым таким образцом был разработанный в Ленинграде МСРП-12 (магнитный самописец регистрации параметров) в виде сферы. Следующая модель МСРП-64, которая устанавливалась в 1970-е годы на самолеты КБ Туполева и Ильюшина, могла сохранять уже порядка 100 параметров, а время записи увеличилось до трех часов. Дальнейшее развитие шло по пути увеличения числа параметров и времени записи, «черные ящики» становились более прочными и легкими.
Один из разработчиков современных бортовых устройств регистрации для отечественной авиации – научно-производственное предприятие «Измеритель» концерна «Радиоэлектронные технологии» Госкорпорации Ростех. Разработанными и серийно изготовленными устройствами регистрации НПП «Измеритель» оснащены самые современные отечественные летательные аппараты военного и гражданского назначения, в том числе импортозамещенные гражданские самолеты.
Сегодня предприятие занимается созданием нового поколения регистраторов, совмещающих функции записи, параметрической, звуковой, видеоинформации и сохранения ее в случае авиационного происшествия как на суше, так и над водной акваторией.
На ПМЭФ-2024 предприятие Ростеха представило перспективный защищенный бортовой накопитель, разработанный на основе интегрированной модульной архитектуры бортовой радиоэлектронной аппаратуры (БРЭО), которая позволяет адаптироваться под любое воздушное судно.
Фото: Александр Уткин
Будущее «черных ящиков» − в упрощении их поисков. Для этого могут использоваться GPS-датчики. Еще одной тенденцией могло бы стать создание катапультирующихся БУРов. Они уже применяются в военной авиации, но для гражданской пока остаются дорогим решением. Кроме того, ведутся работы по передаче данных о полете через спутниковую связь в реальном времени и по сохранению их в облачных сервисах.