印象的なオレンジ色ですが、なぜ「ブラックボックス」と呼ばれるのでしょうか？

ブラックボックス

フライトデータレコーダー

飛行中の航空機を録画できる

詳細情報

ブラックボックスは飛行データやコックピットの会話を記録する装置です。航空機が停止するまでの25時間の飛行データと、30分から2時間までの通信記録を記録できます。

飛行データには、飛行高度、速度、方位、上昇率、降下率、加速度、燃料消費量、着陸装置の伸縮、グリニッジ標準時、航空機システムの動作状況、エンジンの動作パラメータなどが含まれます。通信記録には、主に機長、副操縦士、客室内の乗務員間の会話情報が記録されます。

今日は以下のことを学習します。

ブラックボックスはどうやって発明されたのでしょうか?

ブラックボックスは黒いですか？

ブラックボックスに関する他にあまり知られていない事実は何ですか?

ブラックボックスの進化

1939年、フランスの航空技術者フランシス・ユスノーとポール・ボードワンは、写真と同様の原理を利用して、速度や高度など航空機の最も重要な情報を88mmフィルムに記録できる記録装置を発明しました。着陸後、フィルムを取り出すと飛行中の状態に戻すことができます。しかし、フィルムは使い捨てで非常に高価であり、この装置はスムーズに着陸した航空機にのみ適しています。飛行機が墜落するとフィルムが破壊されるため、この記録方法は新型飛行機の試験飛行にのみ使用されます。

▲第一世代のブラックボックス

第二次世界大戦中、英国の技術者は、鋼鉄の針を使って銅箔にさまざまなパラメータの変化曲線を刻むことで、飛行パラメータ記録装置を改良しました。こうすることで、飛行機が火災を起こしたり墜落したりしても、当時のデータを回収することができます。しかし、銅箔は比較的重く、記録できるデータ量も非常に限られており、高価なため、軍用機にしか使用されていません。これは第一世代のブラックボックスであり、方位、高度、対気速度、垂直過負荷、時間などの 5 つの飛行パラメータのみを記録できます。

▲第2世代ブラックボックス

1956年、民間航空機用の最初のフライトデータレコーダーがオーストラリアで製造されました。発明者のデイビッド・ウォーレン博士は、航空燃料の研究中に、第2世代の改良型ブラックボックスを発明しました。新しいブラックボックスの動作原理は通常のテープドライブと似ていますが、テープドライブの外側に耐衝撃性と耐火性を備えた保護シェルが追加されています。第2世代のブラックボックスは、一般的に数十のパラメータを記録でき、コックピットオーディオレコーダーも登場します。

▲第3世代ブラックボックス

ブラックボックスの第3世代は1990年代に登場しました。マイクロエレクトロニクス技術の急速な発展により、ブラックボックスはデータを記録するのに半導体メモリを使用するようになりました。第3世代のブラックボックスには、一般的に数百のパラメータが記録され、その機能は飛行事故の調査からパイロットの日常的な監視、航空機の故障診断やメンテナンスまで徐々に拡大しています。

▲モダンなブラックボックス

新世代のブラックボックスは、ビデオ情報や数千のパラメータを記録し、衛星などのデータリンクを通じてブラックボックスの重要なデータを定期的に送信することができます。しかし、通信帯域幅、信号の死角、気象環境の影響により、リアルタイムのデータ伝送は従来のブラックボックスの役割を完全に置き換えることはできません。さらに、使い捨てタイプのブラックボックスも登場しました。航空機の墜落時に機体から自動的に分離し、水上に浮かぶ機能や無線・衛星測位機能などを備える。

ブラックボックスは黒ではない

電子技術では、入力信号と出力信号のみに焦点を当て、内部状態には注目しない機器をブラックボックスと呼びます。飛行情報記録システムは典型的なブラックボックス計器です。便宜上、業界の人々はこれをブラックボックスと呼んでいます。

ブラックボックスは航空機専用の電子記録装置の一つです。通常、ブラック ボックスは 2 つあり、1 つはコックピット音声レコーダー、もう 1 つはフライト データ レコーダーです。航空機の各機械部品や電子機器にはブラックボックスに接続されたセンサーが装備されており、ブラックボックスはさまざまな計器からのデータを記録することができます。

このフライトパラメータレコーダーはブラックボックスと呼ばれていますが、表面は黒ではありません。見つけやすくするために、国際民間航空機関は、このコンテナを黒や他の色ではなく目立つオレンジレッドに塗装することを規定しています。一部のブラックボックスシェルには、「フライトレコーダー、開けないでください」と書かれた反射ストリップも付いています。

ブラックボックスの知識

1. ブラックボックスはどこに設置されていますか?

ブラックボックスは通常、航空機の尾部、具体的には最後部の垂直尾翼の下に設置されます。統計によると、航空機の尾部の下の尾翼部分が航空機上で最も安全な場所です。

ブラックボックスは、特殊鋼製の耐熱性および耐衝撃性の容器 1 つ (または 2 つ) に収納されます。この容器は球形または長方形です。自身の重力の1,000倍の衝撃に耐え、1,100℃の高温に30分間耐えても損傷せず、海水に30日間浸しても濡れません。

2. ブラックボックス自体は無線信号を送信できますか?

ブラックボックスには無線送信機がないため、陸上での回収作業は主に捜索救助隊による人力による捜索に頼っている。ブラックボックスの外装は明るい色をしており、捜索救助隊はこの機能を利用してブラックボックスを捜索することができます。これが陸上でブラックボックスを回収する唯一の方法です。

3. ブラックボックスはどのような信号を積極的に外部に送信できますか?

ブラックボックスの中で外部に信号を送信できる唯一のコンポーネントは、水中ビーコン (ULB) と呼ばれます。水中ビーコンは水に遭遇すると起動し、1秒に1回、周波数37.5KHzの音波信号を送信し（音波信号であることに注意してください）、30日間連続して動作することができます。

4. ブラックボックスの音響信号を検出するにはどうすればいいですか?

水中のブラックボックスから発せられる音波信号は、水中のソナーによってのみ検出できます。しかし、ブラックボックスの水中ビーコンはサイズが小さく、出力も小さいため、通常の状況では、船舶搭載型ソナーはブラックボックスの音波信号を最大で数キロメートルの範囲内でしか受信できず、小型の携帯型ソナーの有効探知範囲はわずか数百メートルです。