航空機事故でよく捜索される「ブラックボックス」は、実は黒くなかった！

航空機事故でよく捜索される「ブラックボックス」は、実は黒くなかった！

「コーマル」は、イギリスのデ・ハビランド航空が開発した初のジェット商用旅客機でした。 1949年7月27日、「コルマル1号」は初飛行に成功しました。このジェット機は耐圧胴体と「悪魔」と呼ばれる4基の高出力ターボジェットエンジンを搭載しています。迫力があるだけでなく、全体の形も非常に美しいです。広々としたコックピットと大きな窓が、これまでにない快適さを感じさせます。業界内外の関係者はともに、市場への参入が成功することを大いに期待している。

「コーマー1」

しかし、その後に起こったことは全く予想外のことでした。初飛行からわずか1年後、コルマルに問題が発生しました。飛行中に飛行機３機が半分に折れた。一連の悲惨な航空機事故は世界に衝撃を与え、メディアで騒動を引き起こした。その後の事故分析により、胴体の破損は「金属疲労」が原因だったことが判明した。どうやら金属疲労は、飛行中に航空機が経験した異常に強い振動によって引き起こされたようだ。しかし、この振動は一体何によって起こるのでしょうか?事故が起こったとき、具体的に何が起こったのでしょうか?人々には知るすべがない。一連の事故によりデ・ハビランド社は壊滅的な結末を迎え、「コルメル」を一時的に市場から撤退させると発表せざるを得なくなった。

コーマル号が関与した一連の事故から、メルボルン航空研究所のオーストラリア人エンジニア、デビッド・ウォーレン氏はいくつかのアイデアを得た。 1934年、ウォーレンが9歳のとき、父親は飛行機事故で亡くなりました。世界初の民間ジェット旅客機による一連の航空事故は彼に深い影響を与え、パイロットの声や航空機のさまざまな部品からの異常音を録音できる機器を発明し、それを後世に提供して事故分析に役立て、同様の事故を最小限に抑えたり回避したりしたいと考えました。実験を重ねた結果、磁気信号を使って音とデータを記録するドラム型の装置を開発した。

1953 年 3 月 1 日、ウォーレンは機器のデモを行ったが、この発明は好評を得られなかった。当時、磁気レコーダーが人気がなかったのも無理はない。通常のレコーダーとは異なり、航空機の飛行中は継続的に作動し、航空機の各部からの音を磁気信号に変換して記録する必要があります。航空機のどこに設置するにしても、航空機のさまざまな部品や機構にケーブルで接続する必要があり、航空機の全体的な構造やラインの設置に影響を与えます。この小さな機械のために、航空機は大がかりな修理を受ける必要があり、これは航空機メーカーが受け入れることを非常に嫌がるものである。オーストラリア航空は「プライバシー侵害の可能性がある」としてこの発明を拒否したが、多大な被害を受けた英国はそれを受け入れ、ヴァレン氏に研究資金を提供した。

2010年に85歳で発明した磁気レコーダーを手にしたヴァルンの写真

ヴァレンヌの発明はすぐにその威力を発揮した。 1978年、米国で最初の軍用航空機墜落事故の原因が判明した。 1987年、ソ連の偵察機がノルウェーのバレンツ海で爆発し、国際紛争を引き起こした事故の真相が解明された。 1960年、原因が特定できない事故が発生した後、オーストラリアはついにこの装置を承認した。

ヴァレンヌが発明した装置は「ブラックボックス」とも呼ばれています。実際、その科学的な名前は「フライトレコーダー」であり、略して FDR です。通常、航空機には 2 つのブラック ボックスが搭載されています。 1 つはコックピット内の音を録音するためのもので、パイロットの座席の下に設置されます。もう 1 つは航空機の尾部に配置され、飛行データを記録するために特別に使用されます。航空機の各部の機械装置や電子機器はセンサーを介して接続されています。電子技術の発展に伴い、ブラックボックスは当初の磁気信号記録から電子信号記録へと改良され、記録装置も当初の機械式ドラム型からソリッドステートストレージチップスタック型へと変化し、レコーダーのサイズが縮小され、日常的なメンテナンス作業が軽減され、耐衝撃性が向上し、情報保存量が増加しました。

ヴァレンヌが発明した装置

コックピット内のブラックボックスは、パイロット、機長、客室乗務員の音声を録音できるほか、脅迫音、爆発音などコックピット内の異常音も忠実に録音できます。飛行機の尾部にあるブラックボックスには、飛行速度、加速度、高度、経度と緯度、飛行機の進行方向、飛行軌道、飛行姿勢、離着陸状況、外気温、客室温度、グリニッジ標準時、燃料貯蔵容量、客室の内外の圧力、エンジンの動作状況など、100 を超えるデータを含むさらに多くのデータが保存されます。航空機が離陸、上昇、巡航、降下、進入、着陸など、どの段階にあっても、ブラックボックスの「耳」からは逃れられないと言えるでしょう。

第三世代の「ブラックボックス」 出典: Baidu 百科事典

ブラックボックスの色は必ずしも黒であるとは限りません。識別しやすいように、外観はオレンジ色に塗られていることが多いです。ブラックボックスが事故後も安全に機能することを保証するためには、衝撃、圧力、衝突、熱、凍結、磁気、干渉、海水や灯油への浸漬に対する耐性が必要です。

さらに、ブラックボックスには独自のバッテリーが必要です。事故が発生すると、事故の30分前の関連情報を記録するだけでなく、捜索救助隊員を呼ぶ信号を30日間自動的に発信することができます。ブラックボックスから発信される超音波呼び出し信号の周波数は37.5kHzで、これは国際的にブラックボックスに指定されている特別な周波数です。

出典: 科学史の365日、若干編集

著者: 魏鳳文、呉毅

編集者：張潤鑫