صندوق أسود (طيران)
من ويكيبيديا
تلزم القوانين الدولية المتفق عليها جميع الرحلات التجارية بحمل جهازي تسجيل معلومات خاصين بأداء الطائرة وظروف الرحلة أثناء الطيران.
مسجل بيانات الرحلة
المعطيات الفيزيائية مثل: سرعة الطائرة والاتجاه والارتفاع والهبوط.
مسجل صوت قمرة القيادة
يسجل المحادثات التي حدثت بين قمرة الطائرة وبرج المراقبة.
التسمية
يعتقد الكثير من الناس أن لون الصندوق هو “اللون الأسود” وهذا خطأ، فلونه برتقالي أو أصفر وذلك لتمييزه بسهولة بين حطام الطائرة. ما يزال سبب التسمية غامضاً تاريخياً، فقد ذهب البعض أنه سمي باللون الأسود بسبب الكوارث الجوية وحوادث تحطم الطائرات. ويسمى أيضًا “بمسجل معلومات الطائرة”. هناك رأي آخر يعود بالتسمية إلى أن مسجلات المعلومات الأولى نفسها كانت قاتمة اللون وسوداء من الداخل لمنع التسربات الضوئية من تدمير شريط التسجيل كما في غرف التصوير الفوتوغرافي. كما أن هناك تفسير آخر للتسمية يتعلق بمقابلة كانت بين صحفي والدكتور وارن Dr. Warren حين قال له الصحفي: “This is a wonderful black box. أنه صندوق أسود رائع!”.
بدايتـــه:
منذ الستينيات بدأ الإنسان يفكر في جهاز يستطيع تحمل الانفجارات وتحطم الطائرات والنيران والمكوث في المحيطات والسقوط من عشرات الكيلومترات بل الآلاف. ففي عام 1953 كان خبراء الطيران يجاهدون في سبيل معرفة أسباب حوادث سقوط عدد من طائرات شركة كوميت التي بدأت تلقي ظلال الشك على مستقبل الطيران المدني برمته، وبعد عام اقترح عالم طيران أسترالي، يدعى ديفيد وارن، صنع جهاز لتسجيل تفاصيل رحلات الطيران. وكان الجهاز الأول أكبر من حجم اليد، لكنه يستطيع تسجيل نحو أربع ساعات من الأحاديث التي تجري داخل مقصورة القيادة وتفاصيل أداء أجهزة الطائرة. وأصيب الدكتور وارن بالدهشة عندما رفضت سلطات الطيران الأسترالية جهازه وقالت إنه “عديم الفائدة في مجال الطيران المدني” وأطلق عليه الطيارون اسم “الأخ الكبير” الذي يتجسس على أحاديثهم. ونقل الدكتور وارن ابتكاره لبريطانيا حيث رحب به بحماس، وبعد أن بثت إذاعة بي بي سي تقريراً حول الجهاز تقدمت الشركات بعروضها لتطويره وصناعته.
وظيفته
يوجد في كل طائرة صندوقان، وليس صندوق واحد، يقعان في مؤخرة الطائرة يسجلان ما يحدث للطائرة طول فترة سفرها.
الصندوق الأسود الأول:
وظيفته حفظ البيانات الرقمية والقيم الفيزيائية مثل: (الوقت والسرعة والاتجاه).
وأما الصندوق الأسود الثاني:
وظيفته تسجيل الأصوات مثل: (الحوارات والمشاحنات وطلب النجدة).
الصندوقان مجهٌزان ببث صوت يندلع إذا ما غاصت الصناديق في الماء وبث إشعار فوق الصوتي للمساعدة في العثور عليهما. يبث هذا الإشعار على ذبذبة 37,5 كيلوهرتز ويمكن اِلتقاطه في عمق يبلغ 3500 متر (14000 قدم).
محتوياته
تُحفَظ هذه الأجهزة في قوالب متينة للغاية مصنوعة من مواد قوية مثل عنصر التيتانيوم، تحيطها مادة عازلة لتتحمل صدمات تبلغ قوتها أضعاف قوة الجاذبية الأرضية، ولتتحمل حرارة تفوق 1000° درجة مئوية وضغطًا قويًا يعادل ضغط المياه على عمق 20000 قدم تحت البحر. وتتكون قطع التسجيل عادة من مادة عازلة تحميها من التعرض لمسح المعلومات المسجلة عليها وكذلك من العطب والتآكل جراء مياه البحر لمدة 30 يوما. ويبلغ سعره من 30 إلى 85 ألف دولار تقريبا.
خصائصه
مدة التسجيل: من 30 : 120 ساعة.
عدد القنوات: 4 قنوات.
مقاومة النيران: 1100 درجة مئوية/1 ساعة (وهي درجة احتراق الكيروزين).
مقاومة ضغط الماء: 5000 متر (20000 قدم).
البطاريات: 6 سنوات.
مدة بقاء المعلومات: طويلة (تخزين المعلومات على شريط مغنطيسي أو ذاكرة وميضية).
تم إجراء تجربة بإطلاق قذيفة على الصندوق بقوة 3400 نيوتن ولم يتأثر.
يتحمل إسقاط ثقل معدني يزن 230 كيلوغراماً فوقه من ارتفاع 3.5 متر.
كيف يعمل الصندوق الاسود الخاص بالطائرات :
الرئيسية » موسوعة أراجيك » أجهزة و ملحقات » كيف يعمل الصندوق الاسود الخاص بالطائرات
حجم الصندوق الأسود ومكوناته
ابتكار الصندوق الاسود
حقائق ومعلومات حول الصندوق الأسود
كيف يعمل الصندوق الاسود أثناء الرحلة وبعد الكوارث
المراجع
الصندوق الاسود (Black Box) هو عبارةٌ عن جهازٍ يعود اختراعه إلى العالم الأسترالي ديفيد وارن (David Warren) في خمسينات القرن العشرين، والهدف منه تسجيل الأصوات الصادرة في غرفة قيادة الطائرة وغيرها من البيانات الأخرى لاستخدامها في إيجاد السبب الكامن وراء تحطم الطائرة إن وقع، والاستفادة من ذلك في منع وقوع حوادث مشابهة في المستقبل.
حجم الصندوق الأسود ومكوناته
يزن الصندوق الاسود ما يعادل 10 أرطالٍ؛ أي 4.5 كيلوغرام، ويتكون من أربعة أجزاء رئيسية:
هيكل يعمل على تثبيت الجهاز وتسهيل عملية التسجيل، وإعادة سماع المعلومات فيما بعد.
مرشد لاسلكي لتحديد موقع الصندوق تحت الماء في حال غرق الطائرة.
الوحدة الأساسية (Crash Survivable Memory Unit) المصنوعة من التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
مجموعة من شرائح التسجيل الموجودة على لوحات ذات داراتٍ كهربائيّةٍ داخل القطعة السابقة.1
فيما يخص تسجيل الأصوات، يتكون الصندوق الأسود من قطعتين منفصلتين هما مسجل بيانات الرحلة (Flight Data Recorder أو FDR)، ومسجل الأصوات في قمرة القيادة (Cockpit Voice Recorder أو CVR)، ويتم استخدام الصندوق الاسود بشكلٍ إلزاميٍّ في جميع رحلات الطائرات النفاثة التابعة للشركات ورحلات الطيران التجارية وغيرها، حيث استخدمت الإصدارات القديمة منها سلسلة من الأسلاك تعمل على ترميز البيانات، في حين تُستخدم الآن لوحات الذاكرة ذو الحالة الثابتة.
ابتكار الصندوق الاسود:
تسبب حادث تحطم طائرة Bass Strait عام 1934 بمقتل والد العالم الإسترالي ديفيد وارن عندما كان في التاسعة من عمره، وعندما كبر عمل على البحث في هذا المجال، إلى أن تمكن في خمسينات القرن الماضي من الوصول إلى فكرة اختراع أداةٍ لتسجيل الأصوات في قمرة القيادة، وبيانات الرحلة الأخرى لمساعدة المحققين في الوصول إلى سبب تحطم الطائرة في حال حدوثه.
قام وارن بكتابة مذكرة بعنوان “جهاز للمساعدة في التحقيق في حوادث الطائرات” (A Device for Assisting Investigation into Aircraft Accidents)، وأرسله إلى مركز أبحاث الطيران (Aeronautical Research Centre) في ملبورن (Melbourne) في أستراليا، حيث قام بعدها باختراع مسجلٍ مبدئيٍّ يسمى وحدة ذاكرة رحلة الطيران (ARL)، الذي لم يلقَ الاهتمام المطلوب إلا بعد خمس سنواتٍ، حيث تمت صناعة هذه الوحدات في كلٍّ من المملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية، وكانت أستراليا أول دولة تجعل وجود الصندوق الاسود أمرًا إلزاميًّا في الطائرات.
حقائق ومعلومات حول الصندوق الأسود
ما هو لون الصندوق الأسود بالفعل!؟
في الحقيقة، إنّ ما يدعى بالصندوق الأسود ليس أسود أبدًا، وإنّما يأتي بلونٍ برتقاليٍّ تُعرف درجته باللون البرتقالي الدولي (International Orange)، وهي مجموعةٌ من ثلاث درجاتٍ من الألوان تستخدم في مجال الطيران والهندسة لتمييز الغرض عمّا يحيط به.
ما مدى قدرة التخزين لدى مسجلات الصندوق الأسود!؟
تستطيع هذه المسجلات تسجيل بيانات الرحلة لمدة 25 ساعةً، إلا أنّ الأصوات الصادرة في غرفة القيادة للطائرة تسجل لمدة ساعتين فقط، والتي يتم فيها تسجيل الحوار الدائر بين أفراد طاقم الطائرة والضوضاء الموجودة لتقديم أدلة مفيدة للمحققين بعد الحادث. 2
ما مقدار متانة الصندوق الاسود عمومًا!؟
يخضع مسجل رحلة الطيران إلى مجموعةٍ من الاختبارات للتأكد من مقاومته للظروف القاسية التي قد يتعرض لها، لذلك يتم قياس مدى مقاومته للماء المالح والتآكل الكيميائي والضغط الناجم في أعماق البحار. 3
أين يتوضّع الصندوق الأسود!؟
قد يعتقد البعض أنّ مسجل صوت قمرة القيادة يقع في مقدمة الطائرة ولكنّ ذلك غير صحيحٍ، فكلا المسجلين CVR وFDR يقعان في ذيل الطائرة وذلك بغرض إبعادهما عن الخطر، إذ عادةً ما يكون ذيل الطائرة هو الأقل تضررًا في حوادث تحطم الطائرات. 4
كيف يعمل الصندوق الاسود أثناء الرحلة وبعد الكوارث
كانت العديد من الصناديق السوداء تستخدم المسجل ذا الشريط المغناطيسي، والذي يعمل كجهاز التسجيل، إلا أنّ معظم شركات الخطوط الجوية حاليًّا تميل لاستخدام الذواكر الصلبة الثابتة (Solid State) والتي تعتبر أكثر فعاليةً وموثوقيةً؛ إذ أنّها تستخدم مجموعةً من صفوف رقاقات الذاكرة التي ليس لها أجزاء متحركة، مما يجعل فرصها أعلى في النجاة من التحطم.
تتضمن آلية وصول التسجيلات إلى الصندوق الاسود الخطوات والمراحل التالية:
توجد مجموعةٌ من أجهزة الاستشعار في الطائرة إضافةً إلى ما يصل إلى 4 ميكرفونات في غرفة القيادة للطائرة، والتي تقوم بتتبع المحادثات بين طاقم الرحلة والضوضاء المحيطة كالانفجارات وأصوات القرع وغيرها.
يتم نقل أصوات غرفة القيادة الملتقطة عبر الميكرفونات إلى مسجل CVR الموجود في ذيل الطائرة وتخزينها هناك، وإرسال بيانات الرحلة التي تم الحصول عليها عبر أجهزة الاستشعار الموجودة في الطائرة إلى وحدة بيانات الرحلة الموجودة بالقرب من مقدمة الطائرة.
يتم إرسال هذه البيانات من الوحدة الموجودة في مقدمة الطائرة إلى مسجل بيانات الرحلة الموجود في الصندوق الأسود، حيث يعمل الصندوق الاسود بواسطة مولدين يستمدان الطاقة من محرك الطائرة.
بعد وقوع الحادثة، يقوم المحققون بالبحث عن الصندوق الاسود المزود بمرشدٍ لاسلكيٍّ قادر على تحديد موقعه في حال غرق الطائرة تحت الماء، حيث يعمل على إرسال ذبذات بالموجات فوق الصوتية، إذ أنّه يتفعل بشكلٍ تلقائيٍّ عندما يلامس الماء.
يقوم المحققون بعد ذلك بإرسال الصندوق الاسود إلى المختبر، وتنزيل التسجيلات الموجودة عليه والاستماع إليها لكي يتمكنوا من الوصول إلى الأسباب التي أدت إلى وقوع الحادثة، وقد يستغرق هذا الأمر عدة أسابيعَ أو حتى أشهرًا.
لماذا سمي الصندوق الأسود بهذا الاسم
كتابة أفنان أبو مفرح
الصندوق الأسود يتكوّن الصندوق الأسود من صندوقين موجودين في مؤخّرة الطائرة، حيث يسجل أحدهما كل ما يحدث داخل الطائرة خلال فترة سفرها، في حين يسجل الآخر كلّ ما يحدث في مقصورة القيادة، بهدف معرفة الأسباب التي تؤدّي إلى تحطّم الطائرة، حيث يتميز هذا الصندوق بقدرته على تحمّل النار، والانفجارات الناتجة عن تحطّم الطائرات، كما أنّ له القدرة على المكوث في محيط الطائرة، وتحمّل سقوطها من آلاف الكيلو مترات، علماً أنّ لون هذا الصندوق برتقالي زاهٍ، لكن يطلق عليه الصندوق الأسود، وفي هذا المقال سنعرفكم لماذا سمي هذا الصندوق بالأسود. تسمية الصندوق الأسود يعرَف الصندوق الأسود بأنّه صندوق ذو لون برتقالي، إذ يضاف إليه شرائط لاصقة وعاكسة، لمساعدة المحققين في معرفة مكان الصندوقين بعد حدوث كارثة ما، إلا أنّ لهذا التصميم خصوصية واضحة عند سقوط الطائرة في الماء، ولا بدّ من الإشارة إلى أنّ تسميته بهذا الاسم يعود لسببين، الأول: هو أنّ الصندوق كان يُطلى في بداية الأمر باللون الأسود، بينما الثاني: لأنّ الصندوق يغطّي كل ما يحدث داخل الطائرة في حالة حدوث حرائق ناجمة عن كارثة سقوط أو تحطّم للطائرة، وتكلفة هذا الصندوق تبلغ حوالي 15 ألف دولار. طريقة تسجيل المعلومات كانت الصناديق السوداء المستعملة في الطائرات تعتمد على شريط مغناطيسي يشبه شريط الكاسيت، ويعمل هذا الشريط المغناطيسي كأي شريط تسجيل، حيث يلف رأس مغناطيسي حول الشريط، ويتمّ حفظ المعلومات على الرأس المغناطيسي، ثمّ تحوّل الاعتماد عن ذلك الشريط إلى الاعتماد على لوحات ذاكرة صلبة تسمى المسجلات الصلبة، والمعلومات الخاصة بالصندوقين تخزن في طاقم لوحات الذاكرة داخل الوحدة المخصصة لها، علماً أنّ قطر اللوحة لا يزيد عن 1.57 بوصة أي ما يعادل 4.45 سنتيمتراً، في حين أنّ طولها يبلغ حوالي بوصة، أي ما يعادل 2.45 سنتيمتراً. اختبار الجودة للصندوق الأسود يقوم صناع الصندوق الأسود بالتأكد من قوة وجودة الصندوق الأسود، وذلك باختبار وحدة حيازة الذاكرة فيه بدقة، إذ يقوم المهندسون بتعبئة كمية من المعلومات داخل لوحات الذاكرة الموجودة في وحدة حيازة الذاكرة، ثم يتم مراجعة تلك المعلومات لتحديد فيما إذا كان فيها بيانات قد تعرضت للتلف بسبب تأثير الحريق أو الحادث. زمن التسجيل في الصندوقين كانت الصناديق السوداء القديمة والتي تستخدم الشريط المغناطيسي تخزّن آخر نصف ساعة من الصوت، حيث إنّ الشريط ينهي دورة التسجيل كلّ نصف ساعة، وفي حال تسجيل مواد جديدة فإنّها تحلّ مكان الأصوات القديمة، أمّا الصناديق السوداء الحديثة التي تعتمد على المسجلات الصلبة، فإنّ الصندوق المخصّص للتسجيلات الخاصة بمعلومات الرحلة يسجّل المعلومات لمدة 25 ساعة، أمّا الصندوق المخصص لمقصورة القيادة فيسجل المعلومات لمدّة ساعتين. عمل الصندوق الأسود داخل الطائرة يتم إرسال كل المعلومات التي تجمعها أجهزة استشعار الطائرة إلى وحدة حفظ بيانات الرحلة الواقعة في مقدمة الطائرة، ولا بد من الإشارة إلى أنّ هذه الأجهزة موجودة في أسفل مقصورة القيادة في منطقة الأجهزة الإلكترونية، ووحدة الحفظ هذه تعتبر بمثابة وسيط في عملية تسجيل البيانات، لأنّها تحصل على البيانات من أجهزة الاستشعار، ثمّ ترسلها إلى الصندوق الأسود. العثور على الصندوق الأسود يوجد في زاوية كلّ صندوق جهاز على هيئة جسم إسطواني صغير يحتوي جهاز استشعار يشبه عين الثور، وعندما يسقط الصندوق الأسود في الماء، ويلامس الماء جهاز الاستشعار الموجود فيه، فإنه يشغّل الجهاز الإسطواني الذي يصدر بدوره إشارات أو نبضات يمكن لأجهزة التتبع، أو جهاز السونار التقاطها.
