چرا «جعبه سیاه» هواپیما نارنجی است؟

جعبه سیاه یکی از مهم‌ترین ابزارهای ایمنی هواپیما به شمار می‌رود، اما برخلاف نامش، نارنجی‌رنگ است.

وقتی هواپیمایی دچار سانحه می‌شود، یکی از نخستین چیزهایی که تیم‌های مرور به‌دنبال آن می‌گردند، جعبه سیاه است؛ محفظه‌ای کوچک و بسیار مقاوم که می‌تواند تبیینات حیاتی پرواز و صداهای کابین خلبان را حفظ کند. این دستگاه به بازسازی لحظات پیش از حادثه کمک می‌کند و در طول دهه‌ها، نقش مهمی در شناسایی نقص‌های فنی و صعود ایمنی هوانوردی داشته است. (Aviation World Magazine)

اما یک نکته درباره جعبه سیاه همیشه عجیب به نظر می‌رسد: این وسیله معمولا سیاه نیست و به رنگ نارنجی ساخته می‌شود. دلیل این نام و رنگ متفاوت، به تاریخچه‌ای طولانی در صنعت هوانوردی بازمی‌گردد.

«جعبه سیاه» هواپیما چیست؟

نام رسمی جعبه سیاه هواپیما، ضبط‌کننده گزارش‌ها پرواز (FDR) و ضبط‌کننده صدای کابین خلبان (CVR) است. در نمونه‌های اولیه، داده‌ها پرواز روی نوار مغناطیسی ثبت می‌شد و این نوارها درون محفظه‌ای مقاوم و ضدحریق قرار داشتند.

این محفظه‌ها در ابتدا به رنگ سیاه ساخته می‌شدند تا از فلز در برابر خوردگی محافظت کنند و همین ظاهر باعث رواج اصطلاح «جعبه سیاه» شد. این عبارت نیز در نهایت در فرهنگ هوانوردی جا افتاد؛ اما با اجباری شدن استفاده از ضبط‌کننده‌های پرواز، رنگ آن‌ها تغییر کرد.

مقررات صنعت هوانوردی تعیین کرد که این تجهیزات باید به رنگ نارنجی بین‌المللی باشند تا پس از سقوط هواپیما، در میان بقایای هواپیما و محیط اطراف راحت‌تر دیده شوند. بنابراین، جعبه سیاه امروزی بیشتر از آنکه سیاه باشد، یک محفظه نارنجی بسیار مقاوم است.

نخستین ضبط‌کننده‌های پرواز چگونه ساخته شدند؟

ایده ثبت گزارش‌ها پرواز قدمتی بیشتر از آن چیزی دارد که شاید تصور کنیم. در سال ۱۹۳۹، دو مهندس فرانسوی به نام‌های فرانسوا هوسنو و پل بودوئن دستگاهی به نام «هوسنوگراف» ساختند.

این دستگاه به‌جای نوار مغناطیسی، از فیلم عکاسی استفاده می‌کرد و شرحاتی مانند ارتفاع و سرعت هواپیما را ثبت می‌کرد. داده‌ها روی فیلمی که به‌صورت پیوسته حرکت می‌کرد، ثبت می‌شدند.

در جریان جنگ جهانی دوم نیز تلاش‌ها برای ساخت ضبط‌کننده‌هایی که در برابر سقوط و آتش‌سوزی مقاومت کنند، ادامه پیدا کرد. لن هریسون و ویک هازبند برای وزارت تولید هواپیماهای بریتانیا دستگاهی مقاوم در برابر آتش و سقوط ساختند که مسیر را برای فناوری‌های بعدی هموار کرد.

دیوید وارن و تولد جعبه سیاه مدرن

در دهه ۱۹۵۰، دیوید وارن، دانشمند استرالیایی، یکی از مهم‌ترین گام‌ها را در توسعه این فناوری برداشت. در سال ۱۹۵۳، نمونه اولیه‌ای از ضبط‌کننده پرواز با نام ARL Flight Memory Unit طراحی شد که می‌توانست علاوه بر داده‌های مربوط به بازده هواپیما، صداهای کابین خلبان را نیز ثبت کند.

این قابلیت اهمیت بسیار زیادی داشت؛ زیرا ارزیابی‌کنندگان سانحه دیگر تنها به وضعیت فنی هواپیما محدود نبودند و می‌توانستند بدانند خلبانان در لحظات پیش از حادثه چه می‌گفتند و چه هشدارهایی دریافت کرده بودند.

در همان سال، جیمز جی. رایان، استاد مهندسی مکانیک دانشگاه مینه‌سوتا، نیز در آمریکا یک ضبط‌کننده پرواز را اختراع و ثبت کرد. بااین‌حال، دستگاه او در ابتدا قابلیت ضبط صدای کابین را نداشت.

چند سقوط مرگبار، مسیر هوانوردی را تغییر داد

اهمیت ضبط‌کننده‌های پرواز زمانی بیشتر آشکار شد که صنعت هوانوردی با مجموعه‌ای از سوانح مرگبار روبه‌رو شد.

در سال ۱۹۶۰، سقوط پرواز ۵۳۸ شرکت Trans Australia Airlines باعث شد استرالیا نخستین کشوری باشد که استفاده از ضبط‌کننده صدای کابین خلبان را اجباری کند.

چند سال بعد، ایالات متحده نیز مقررات مربوط به نصب CVR را تصویب کرد و تا سال ۱۹۶۷، استفاده از ضبط‌کننده‌های شرح پرواز در بسیاری از کشورها به یک الزام تبدیل شد.

از آن زمان، جعبه‌های نارنجی به یکی از تجهیزات استاندارد هواپیماهای تجاری تبدیل شدند و معمولا در بخش انتهایی هواپیما قرار گرفتند؛ جایی که احتمال سالم ماندن آن‌ها در بسیاری از سوانح بیشتر است.

جعبه سیاه دقیقا چه چیزی را ثبت می‌کند؟

ضبط‌کننده گزارش‌ها پرواز، مجموعه بزرگی از داده‌های مربوط به بازده هواپیما را ثبت می‌کند؛ از وضعیت و سرعت هواپیما گرفته تا گزارش‌ها مربوط به موتور و دیگر سامانه‌های پروازی.

در کنار آن، CVR صداهای داخل کابین خلبان را ثبت می‌کند. در هواپیماهای مدرن، این دو سامانه می‌توانند در قالب یک واحد ترکیبی موسوم به CVDR قرار داشته باشند.

برخی هواپیماهای تجاری علاوه بر این تجهیزات، به ضبط‌کننده دسترسی سریع‌تر (QAR) نیز مجهزند. داده‌های QAR را می‌توان برای ارزیابی اتفاقاتی که لزوما به سقوط یا حادثه جدی منجر نشده‌اند، با سرعت‌تر استخراج کرد.

جعبه سیاه چگونه بعد از سقوط پیدا می‌شود؟

یکی از مهم‌ترین خصوصیت‌های جعبه سیاه، مقاومت بالای آن است. این تجهیزات برای تحمل شرایط بسیار سخت طراحی می‌شوند تا حتی پس از آتش‌سوزی، ضربه شدید یا سقوط هواپیما، داده‌ها حیاتی خود را حفظ کنند.

برای کمک به پیدا کردن دستگاه در آب نیز جعبه‌های سیاه به نشانگر مکان‌یاب زیرآبی مجهز هستند. این وسیله هنگام وقوع حادثه فعال می‌شود و سیگنال‌هایی ارسال می‌کند که می‌تواند به تیم‌های جست‌وجو برای یافتن ضبط‌کننده کمک کند. بااین‌حال، این فناوری محدودیت‌هایی هم دارد.

پرواز MH370 نشان داد جعبه سیاه بی‌نقص نیست

ناپدید شدن پرواز MH370 مالزی ایرلاینز در مارس ۲۰۱۴ یکی از مهم‌ترین اتفاقاتی بود که محدودیت‌های فناوری جعبه سیاه را آشکار کرد.

در این حادثه، پیدا نکردن هواپیما و ضبط‌کننده‌های آن باعث شد کارشناسان درباره روش‌های آینده ثبت گزارش‌ها پرواز دوباره فکر کنند. یکی از پیشنهادها، انتقال زنده داده‌های هواپیما به مراکز زمینی بود تا در صورت ناپدید شدن هواپیما، تبیینات پرواز همچنان در دسترس باشد.

پیشنهادهای دیگری نیز مطرح شد؛ از صعود برد و عمر باتری نشانگرهای زیرآبی گرفته تا استفاده از ضبط‌کننده‌های ثانویه‌ای که بتوانند پیش از برخورد هواپیما با زمین از آن جدا شوند.

آینده جعبه سیاه؛ از ثبت گزارش‌ها تا تحلیل هوشمند

فناوری ضبط داده‌ها پرواز نیز مانند دیگر بخش‌های صنعت هوانوردی به سمت دیجیتالی شدن و استفاده گسترده‌تر از داده‌ها حرکت کرده است. سامانه‌های تازه علاوه بر ثبت شرحات، می‌توانند وضعیت نحوه عملکرد هواپیما را به‌صورت دقیق‌تری تحلیل کنند و حتی به شناسایی مشکلات احتمالی پیش از تبدیل شدن آنها به یک حادثه کمک کنند.

هوش مصنوعی و فناوری‌های مرتبط با تحلیل داده نیز می‌توانند نقش مهمی در نسل آینده سامانه‌های پروازی داشته باشند. برای نمونه، سامانه‌های تازه کابین خلبان می‌توانند داده‌هایی مانند وضعیت موتور، شرایط جوی و زمین اطراف را تحلیل کنند و در شرایط اضطراری، گزارش‌ها موردنیاز خلبان را سریع‌تر‌تر در اختیار او قرار دهند.

البته توسعه فناوری‌های به‌روز بدون بحث و نگرانی نیست. ایده نصب دوربین در کابین خلبان برای ثبت ویدیوی اتفاقات نیز از سال‌ها پیش مطرح شده است، اما نگرانی‌هایی درباره حریم خصوصی خلبانان و خدمه وجود دارد.

با وجود همه این تحولات، یک اصل همچنان ثابت مانده: جعبه سیاه تنها برای فهمیدن دلیل یک سانحه ساخته نشده است؛ هر حادثه‌ای که گزارش‌ها آن ثبت و ارزیابی می‌شود، می‌تواند به تغییر طراحی هواپیما، اصلاح مقررات یا بهبود رویه‌های پروازی کمک کند.

به همین دلیل، جعبه سیاه را می‌توان یکی از معدود تجهیزاتی دانست که بخش مهمی از تاریخ ایمنی هوانوردی مدرن را در خود ثبت کرده است؛ وسیله‌ای که نامش «سیاه» مانده، اما رنگ نارنجی آن برای پیدا شدن در تاریک‌ترین لحظات یک سانحه طراحی شده است.