ブラックボックスが「クラウドボックス」になるのは難しいのはなぜでしょうか?

航空機事故の後、全員の目がブラックボックスに向けられる。ブラックボックスは、飛行プロセスに関する大量のデータを記録する航空機の重要なコンポーネントです。飛行機が墜落すると、ブラックボックスは航空事故の原因を復元するための主なデータサポートとして機能します。

中国東方航空の飛行機事故の後、誰もがブラックボックスが一刻も早く見つかることを待ち望んでいた。 6日間にわたって地中深くを掘り続けた後、ついに2つのブラックボックスが発見され、解読と分析のために北京に送られた。

墜落した飛行機のブラックボックスを見つけるのは決して簡単な作業ではありません。航空機事故が発生すると、航空機は爆発、高温、海への墜落などの危険に直面する可能性があります。ブラックボックスは多くの厳しい損傷条件に直面し、消失する可能性もあります。マレーシア航空のブラックボックスの痕跡はまだ見つかっていない。爆発現場や深海、山中で小さなブラックボックスを見つけるのは非常に困難です。

AI、5G、モノのインターネットなどの技術が急速に発展し、一部の航空機がすでにWi-Fiに接続されているのに、なぜブラックボックスがデータをリアルタイムで送信する機能をアップグレードしないのかと疑問に思う人も多いかもしれません。これにより、専門家は事故の原因をできるだけ早く分析できるようになります。この質問に答えるには、ブラックボックスの設計と機能に戻る必要があります。

不滅の体

飛行機のブラックボックスについては多くの人が聞いたことがあると思いますが、実際に飛行機にブラックボックスが 2 つあることを知っている人は少ないでしょう。現在、民間航空業界で一般的に使用されているブラックボックスには、フライトデータレコーダー (FDR) とコックピットボイスレコーダー (CVR) の 2 種類があります。

FDR は、その名前が示すように、航空機の制御、エンジン、速度、方向、その他の動作条件に関連するデータ パラメータを記録します。少なくとも25時間の飛行データを記録できます。 CVR は、パイロット間の会話、音声警告、操縦音、フラップや着陸装置のハンドル操作音などの操縦室機器のさまざまな背景音、航空機が気象条件 (雷、大雨、雹) に遭遇したときの音など、操縦室内の音を記録します。CVR は、少なくとも 2 時間の操縦室音声を録音できます。 2時間の録画が完了すると、自動的に巻き戻して最初から録画を開始します。航空機事故が発生した場合でも、過去 2 時間の録画が完全に保存されます。

ブラックボックスの起動は航空機墜落を意味します。飛行機は急着陸し、大きな衝撃力で地面に激突し、爆発と火災を引き起こします。したがって、ブラックボックスを保護するために、その筐体は強い衝撃と高温に耐える必要があります。ブラックボックスの外殻は通常チタン鋼金属で作られており、3400g（gは重力加速度）の巨大な圧力に耐えることができます。外殻の保護層は1100℃の高温を30分間維持できます。

航空機事故の際に深海に落下する可能性も否定できないため、ブラックボックスには防水性と耐水圧の面でより厳しい要件が課せられます。ハウジングは通常、水深 20,000 フィートの水圧に耐えられる必要があります。

飛行機が深海、山、森林のいずれに墜落したとしても、地上の捜索救助隊員ができるだけ早くブラックボックスを発見できるように、墜落後に投下されたブラックボックスは自動的に無線信号を送信する。ブラックボックスは、たとえ水に落ちても、水中で信号を送信するように設定されています。ブラックボックスビーコンは、最大 30 日間、1 秒に 1 回信号を送信します。捜索者は信号受信装置を使用してブラックボックスの位置を検出できます。

ブラックボックスのパフォーマンス指標と需要指標はどちらも高いことがわかります。ブラックボックスにリアルタイムデータ伝送用のモジュールを搭載して機能を充実させれば、事故調査がより便利になるのでしょうか？

雲霞子の「天国への梯子」

ブラックボックスは事故の全容を明らかにする上で欠かせない役割を果たす。航空機が空中で地上とリアルタイムに情報を交換できるようになり、ブラックボックスから「クラウドボックス」にアップグレードし、ブラックボックスの制限がなくなると、事故の調査は間違いなく最も便利になるでしょう。ブラックボックスの設計改善や航空機監視システムのアップグレードを求める声は多い。しかし、ブラックボックスのこのようなアップグレードを実現するのは簡単なことではありません。

ブラックボックスの誕生以来、最も基本的な要件はデータを保存することであり、これは最も重要な機能でもあります。ハードウェア機器レベルでは、ブラックボックスにはサイズとエネルギー消費に関して比較的厳しい制限があります。信号データをリアルタイムで送信するモジュールをインストールすると、ブラックボックスの電力消費が大きくなりすぎます。設定された要件に基づいて、ブラックボックスには個別の電源を装備する必要があることがわかっています。航空機事故発生後、少なくとも 30 日間は信号を送信できるだけの電力が必要であり、内部の機器の一部が消耗する可能性を最小限に抑える必要があります。消費電力の大きいデータ伝送モジュールが搭載されると、その後の捜索救助要員の利便性が保証されません。ひとたび深海に落ちてしまうと、信号を送信できる時間は短くなり、ブラックボックスを探すのは干し草の山から針を探すようなものになるだろう。

飛行機内でデータを送信することも、電力を大量に消費するにもかかわらず、課題となっています。飛行機内のインターネット接続信号が不安定です。一部のエアチャイナ便で Wi-Fi を試すと、ネットワーク信号と速度が弱いことがわかります。航空機がネットワーク信号を提供するために基地局を使用するか衛星を使用するかは、航空機が通過する地形、気象条件、衛星の位置などの要因によって制限されます。現在、航空機がリアルタイムでデータを送信し、これほど大量のデータを送信できる成熟した技術は存在しません。前述のように、信号処理モジュールをいくつかインストールすると、膨大な電力消費という悪循環に陥ってしまいます。

航空会社にとって、航空事故が発生する確率は非常に低いです。同期伝送やクラウド ストレージに本当にリソースを費やすとしたら、毎日世界中で何千ものフライトが飛び交い、飛行機もデータも膨大な量になり、これらのデータはほとんどの場合使用できません。航空会社が進出するのは難しい。

倫理的なレベルでは、データ送信に関しては、セキュリティとプライバシーをめぐる論争も起こるでしょう。航空機に関連する情報の中には、ハッキングや改ざんの恐れがあるものもあり、商業上の安全と飛行の安全性の両方にさらなる脅威を与えることになります。

コストのせいか、ブラックボックス自体の特性のせいか、ブラックボックスの同期伝送とクラウドストレージには障害が多すぎます。ブラックボックスは事故後の対応にとって重要な要素です。通常の飛行の場合、ほとんどの場合、記録されたデータは無意味です。事故後のブラックボックスは最も貴重です。

同じ条件下で膨大なリソースを投資する必要があると仮定すると、これらのコストとリソースを飛行の安全に直接使用する方が、より可能性の高い選択肢となる可能性があります。

悲劇が再び起こらないようにする

飛行事故の調査は、ブラックボックスがあっても簡単な作業ではありません。ブラックボックスを解読し、事故の原因を調査するには、一定のプロセスと時間が必要です。航空機事故の具体的な状況に応じて、原因の機密解除と発表にかかる時間も異なります。これまでの航空事故の分析や調査期間を見ると、調査結果が出るまでに数か月かかるものもあれば、数年かかるものもあり、まったく結果が出ないケースもあることがわかります。

私たちのタイムラインに近い2020年のコービー・ブライアントの飛行機墜落事故の調査は結論が出るまで1年かかりました。 2010年、中国宜春市で発生した「8月24日」の飛行機墜落事故は、発表が出るまで約2年間にわたって調査が行われた。 2014年にマレーシア航空MH370便が行方不明になって以来、機体やブラックボックスの痕跡は見つかっておらず、航空事故の調査結果も全く出ていない。

ブラックボックスを見つけることは最初の一歩に過ぎません。その後のデータの抽出と分析には長い時間がかかります。事故の原因を分析する場合、ブラックボックスのデータは情報の一部しか提供しません。

センサーや監視装置がない状況では、ブラックボックスには、航空機へのバードストライクや異物の衝突や打撃、主翼外皮の剥離、水平尾翼面の剥離、垂直安定板面の剥離、航空機外部部品の剥離などの状況は記録されません。これらの状況をリアルタイムで監視するためのセンサーや監視信号はなく、ブラックボックスにはこれらの状況の記録はありません。乗組員からの具体的な説明がなければ、事故の原因を推測することは困難です。

ブラックボックスのデータと現場調査を組み合わせることで、論理的に厳密かつ完全な調査結論に到達できます。ブラックボックスが解読段階に入っても、事故現場の発掘と調査は止まらない。例えば、現場の残骸の分布に関する調査は、着陸時の航空機の姿勢や衝突角度などを理解するのに役立ちます。航空機の残骸から操縦翼面の位置などの情報も分析でき、ブラックボックスに記録されたデータと照合して事故調査の証拠として活用できる。

航空機事故の現場のほとんどが、非常に悲惨なものであることは周知の事実です。大型旅客機の残骸の数は10万機に達することもあります。これらの残骸の研究は、高度なパズルを組み立てるようなものです。航空事故の調査も事件の捜査と解決のプロセスです。爆発により変形した残骸の部品を特定し、その状態に異常がないか確認し、無数の破片の中から真実を探ります。このプロセスは困難で時間のかかるものとなるはずです。

特にブラックボックスがある程度損傷した場合、ブラックボックスデータの修復や解釈、エラーの修正に時間がかかり、調査結果にも影響を及ぼします。

ブラック ボックスの設計時には、最も厳しい環境が考慮されましたが、ブラック ボックスの多数の保護対策の失敗や大量のデータ セキュリティ冗長性など、低確率のイベントも発生する可能性があります。この極限状況は事故調査の参考値には全くならず、最終的な調査結果が得られるかどうかも分かりません。

ブラックボックスは航空事故調査の基礎となるものです。ブラックボックスのデータにより、すべての結論をたどることができます。航空事故の詳細かつ明確な原因は、航空会社に損失を補う機会を与える可能性があります。私たちはこれらの悲惨な事故から教訓を学び、航空安全デーの数を増やし続けることもできます。

飛行活動中、誰もブラックボックスを見たくありません。結局、ブラックボックスの出現は飛行機事故の発生を意味します。しかし、災害後、人々は亡くなった人々を慰めるためにブラックボックスを早く見つけ、情報を早く解読しようと熱望している。また、技術の発展によりブラックボックスがさらに改善され、真実が明らかになり悲劇の連鎖を回避できるようになることを心から願っております。