解密黑匣子——耐冲击设计

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秋雨潇潇兮
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秋雨潇潇兮2008-11-13 11:20 |只看楼主1# 字体大小: t T
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很多空难中唯一幸存的设备就是飞行数据记录仪和舱音记录仪上的耐冲击记忆单元。典型的情况是黑匣子其他部位（如记录仪底架和内部构件）均严重损毁。耐冲击记忆单元是一个由螺栓固定在记录仪平底上的大圆柱。该设备可抵御极高的温度、猛烈的撞击和数吨的高压。在老式的磁带记录仪中，耐冲击记忆单元被安放在方形容器内。
固态存储型黑匣子里的耐冲击记忆单元有三层材料，可隔离保护存有数字信息的存储板。我们将在下一节更加详细地介绍存储器和电子部分。这里，我们先细看一下保护存储板的材料。从最内层到最外层：
black-box-cutaway.gif ( 72 Bytes) gif (2008-11-13 11:19:44)

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秋雨潇潇兮2008-11-13 11:20 |只看楼主2# 字体大小: t T
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铝罩——在堆叠的存储卡周围有一层薄薄的铝罩包裹。
高温绝缘带——这层干硅胶材料有2.54厘米厚，为存储板提供高温下的热保护。这是在飞机失事后的火灾中确保存储板安全的关键。
不锈钢外罩——隔热材料放置在由不锈钢铸造的壁厚0.64厘米的外罩里。此外罩也可用钛金属制作
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秋雨潇潇兮2008-11-13 11:21 |只看楼主3# 字体大小: t T
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耐冲击记忆单元（CSMU）的测试
为了保证黑匣子的质量与抗撞击能力，生产商会全面测试耐冲击记忆单元。请记住，只有耐冲击记忆单元在空难后保存下来，调查员们才可以获取调查所需的数据。要测试此装置，工程师们先将数据写入耐冲击记忆单元中的存储电路板。L-3 通讯公司使用随机模式将数据存储到每个存储板。通过在测试后读出这些数据，调查员即可判断在撞击时是否有任何数据被撞击、大火或者高压破坏。
耐冲击记忆单元的测试分为以下几步：
坠毁撞击试验——研究员使用空气炮将耐冲击记忆单元向下射出，产生3,400G（1G为地球的重力加速度，决定物体的重量）的撞击。在3,400 G的条件下，耐冲击记忆单元以等于自身重量3,400倍的力撞击一个铝制蜂窝状靶子。该撞击力等于或超过实际坠机中记录仪可能承受的碰撞力。
落针试验——为了测试装置的抗穿透性，研究员使用一个227千克、底部安置了6.35毫米钢制撞针的重物从3米的高度落下撞击耐冲击记忆单元。这根携带了227千克重量的撞针将从强度最薄弱的轴向撞击耐冲击记忆单元。
静态挤压试验——研究员逐个向耐冲击记忆单元的六个主要几何轴心点施加351.53千克/平方厘米、持续5分钟的静压强。
燃烧试验——研究员将该装置放在丙烷燃烧的火球中，使用3个燃烧器对其加热。 该装置将在1100摄氏度的火焰中放置1小时。FAA要求所有的固态记录仪至少能够承受该温度1小时。
深海浸没试验——将耐冲击记忆单元在加压盐水罐中放置24小时。
盐水浸没试验——耐冲击记忆单元必须能承受30天的盐水浸没。
液体浸泡试验——将耐冲击记忆单元各部件放入各种航空液体中，包括喷气燃料、润滑剂和灭火化学剂。
燃烧测试期间，连接存储板和电路板的存储接口电缆将被烧掉。装置冷却后，研究员将其分开并拉出存储模块。他们将存储板重新组装在一起，配上一根新的存储接口电缆，并将该装置与数据读取系统相连，验证所有的预加载数据是否正确。
黑匣子通常直接出售给飞机制造商并由其安装。两个黑匣子均安装在飞机尾部，因为放在机尾能增加它们幸存的机会。记录仪的具体安装位置因机型不同而不同。有时它们被安装在飞机厨房顶部、尾货舱或覆盖飞机尾锥的整流罩内。
多兰说：“通常情况下，飞机尾部是飞机最后承受撞击的部位。飞机的整个前部提供了一个挤压空间，这有助于包括记录仪在内的尾部组件的减速，从而增加了受保护存储器幸存的几率。”