资料图：中国海巡01号

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　　北京时间4月5日下午3点57分，正在南印度洋指定海域进行搜索的交通部海巡01轮，利用高速救助艇放置的黑匣子搜录仪，监听到频率为37.5千赫兹的脉冲信号，这个信号与飞机黑匣子所发出的信号为同一频率。

　　发现疑似信号的位置位于南纬25度，东经101度附近，距澳大利亚珀斯约1650公里。海巡01轮再次派出5名专业人员携带黑匣子搜寻仪乘高速救助艇，进行最后一次扫测，监听到了频率为37.5KHz的脉冲信号，与国际通用飞机黑匣子信号频率相符。专业人员介绍，听到的是每隔一秒钟嘭、嘭、嘭的声音，持续1分半钟时间。技术人员已将其与波音公司发来的黑匣子声音样本进行了比对，认为特质一致。那么这次发现的黑匣子信号究竟是不是马航客机的？而海底中海还有哪啥物体会发出这种信号？下面我们简单分析一下关于黑匣子的秘密。

资料图：飞机上的黑匣子其实一点也不黑，它常常采用橙色。

　　什么是黑匣子？

　　“黑匣子”(英文：black box黑盒子)是飞机专用的电子记录设备之一，名为航空飞行记录器。里面装有飞行数据记录器和舱声录音器，飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与之相连。它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的有关技术参数和驾驶舱内的声音记录下来，需要时把所记录的参数重新放出来，供飞行实验、事故分析之用。黑匣子具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏，黑匣子里的记录数据也能完好保存。世界上大部分的空难原因都是通过黑匣子找出来的。

　　空难事故发生后，飞机往往解体，甚至被烈火烧毁。人们到现场救援的时候，总是会寻找一个东西，它的名字就是被誉为空难“见证人”的黑匣子。它可以给调查人员提供证据，帮助他们了解事故的真相。实际上，黑匣子是飞机上的记录仪器，是一种飞行数据记录仪。它能将飞机的高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林尼治时间，还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数都记录下来。另一种是座舱话音记录仪。它实际上就是一个无线电通话记录器。为了承受飞机坠毁时的猛烈撞击和高温烈焰，黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击保护材料。而且为了尽可能的安全，黑匣子通常安装在飞机尾部最安全的部位，也就是失事时最不易损坏的部位，在飞机坠毁时，黑匣子在1100℃的火焰中能经受30分钟的烧烤，能承受2吨重的物体挤压5分钟，能够在汽油、机油、油精、电池、酸液、海水中浸泡几个月，总之，它能在许多恶劣的条件安然无恙。

资料图：飞机上的黑匣子一般放在机头和机后部

　　外形像砖头

　　黑匣子外壳坚实，为长方体，约等于四、五块砖头垒在一起一般大。在飞机飞行过程中，它能将机内传感器所收集到的各种信息及时接收下来，并自动转换成相应的数字信号连续进行记录；当飞机失事时，依靠黑匣子的紧急定位发射机自动向四面八方发射出特定频率(37.5千赫)，类似心跳般有规律的无线电信号，“宣告”自己所处的方位，以便搜寻者溯波寻找。

　　黑匣子实际上却被漆成明亮的桔红色。这种明亮显眼的颜色，以及记录仪外部的反射条带，都使得事故调查员们可以在飞机失事后很快的找到记录仪，特别是当飞机坠落在水上时。

　　根据欧洲的标准，黑匣子必须能够抵受2.25吨的撞击力，在1100℃高温下10小时仍不会受损。要符合以上的标准。黑匣子通常是用铁金属和一些高性能的耐热材料做成。具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水(或煤油)浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏黑匣子里的记录数据也能完好保存。

资料图：中国搜救队正在使用仪器探测疑似信号

　　小黑匣中藏大秘密

　　大多数的客机、军用飞机上安装的黑匣子有两种。一是称为飞机数据记录器(FDR)的黑匣子，专门记录飞行中的各种数据，如飞行的时间、速度、高度、飞机舵面的偏度、发动机的转速、温度等，共有30多种数据，并可累计记录25小时。起飞前，只要打开黑匣子的开关，飞行时上述的种种数据都将收入黑匣子内。一旦出现空难，整个事故过程中的飞行参数就能从黑匣子中找到，人们便可知道飞机失事的原因。另一种称为飞行员语言记录器的黑匣子(CVR)，就像录音机一样，它通过安放在驾驶舱及座舱内的扬声器，录下飞行员与飞行员之间以及座舱内乘客、劫机者与空中小姐的讲话声。一般黑匣子可记录2小时的CVR声音和25小时的FDR飞行数据，大大提高了空难分析的准确度。每架飞机上，黑匣子通常有两个，它们的学名分别叫“飞行数据记录仪”和“机舱话音记录器”。前者主要记录飞机的各种飞行数据。机舱话音记录器主要记录机组人员和地面人员的通话、机组人员之间的对话以及驾驶舱内出现的各种音响(包括飞机发动机的运转声音)等。

　　飞机上安装了采集数据的传感器。飞行数据获取的整个数据记录从传感器获取信息，然后送往黑匣子。

资料图：搜救过程中中国使用了硬性快艇

　　水下信标显神奇

　　波音777客机上的黑匣子带有水下信标(ULB)。黑匣子在遇水后，水下信标激活，每秒发出一次频率为37.5KHz的水声脉冲信号。 水下信标全称为水下定位信标(Underwater Locator Beacon)。是民航客机黑匣子的重要部件之一。 黑匣子除了颜料和反射条带外，记录仪还装备了水下信标(ULB)。通过黑匣子的照片，我们会观察到在盒体的一端有一个小的，圆柱体的物体。它看起来是黑匣子把手的两倍大，实际上它就是信标。 由于水为导电介质，所以电波在水中会很快衰减，无法远距离的有效传播。而声音为机械波，可以实现在水中的远距离传播，声纳就是通过发声来实现信号传递与接收的。声纳分主动、被动及主被动合置。水下定位信标其实就是一个主被动合置的声纳，通过与水下定位信标的通信，来实现对自己位置的定位或者校正。当飞机坠入水中时，信标开始发送人耳听不到的超声波脉冲，这种脉冲可以被声纳和声学定位仪探测到。在信标的一端有像公牛眼一样的水下传感器。当水接触到传感器，信标就会被激活而发出超声波脉冲。

　　信标能从深为14000英尺(4267m)的水下传递声音。一旦信标开始工作，它会每秒发送一次信号并持续30天。信标由可以连续工作6年的电池驱动。在十分罕见的情况下，信标才可能被强大的力量冲击而折断。

　　海底有其它生物发出声呐信号吗？

　　答案是肯定的。海底大约会出现两种情况发出声呐，一种是海底的失事船只，另一种是海洋生物。

资料图：中国海巡01号正在投放小艇，来确定接收到的信号

　　船舶

　　船舶上也是装有黑匣子的，船用黑匣子与飞机黑匣子的功能作用完全相同，所以沿用了“黑匣子”这个名称。船用黑匣子的主机一般安置在驾驶室里，方方正正大约有半个12英寸电视机大小，记录介质中保存着有关数据。在一般情况下，可通过外部设备提取相关数据，供分析事故使用；另外还有一个副机与主机相链，又称数据同步记录介质(复制件)，外型与卫星示位标大小相仿，外观为桔黄色，安装在上层甲板。当船舶发生重大沉船事故而船员又没能带走黑匣子的数据时，副机会因浸水改变压力而自行弹离船体，上浮到海面并便于被寻找。黑匣子是采用和飞机黑匣子类似的抗压力、抗海水腐蚀、抗高温等特殊材料来确保有关数据能在恶劣环境下不会丢失。

　　而船用副机(就是声标)可以通过无线电用于发射适于定位目的信号，同时上部有一个符合标准的指示灯，为船用黑匣子在国际上的标准为指示灯供电电池工作7天。船用声标的标准和航空客机声标的标准是一样的，都是37.5KHz的水声脉冲信号。水下激活后可以维持30天。同时可探测范围在1800米到3600米之间，电池的最大寿命为6年。所以，海巡1号此次发现的有可能是船用黑匣子。但是在该海域还没有报道船只失事，并且该海域并不是船只经常出没的地区。所以，基本可以排除船只黑匣子发出的频率。

资料图：船用黑匣子和客机上的黑匣子还是有很大区别的，区别在于船用的黑匣子上边装有一个指示灯，便于寻找。

　　生物

　　那么海洋生物会发出37.5KHz的信号标吗？目前人类所发现的海底生物具有声呐系统的例如鲸鱼，它发声的频率大约都在15到20Hz之间。而海豚使用的频率在200-350kHz以上的超声波，海底生物的发生频率比较固定，美军常常使用核潜艇的声呐来进行跟踪海底生物。所以发现的信号更不可能是海洋生物了。

　　通过以上分析，海巡1号发现的37.5KHz脉冲信号据推测可能是马航失联客机上黑匣子所发出的，但不容乐观的就是，该海域水深大约4500米，而黑匣子一般在设计中所能承受的极限深度为3700米。所以不排除黑匣子已经损毁。同时，由于黑匣子的声标电池还有一天即将用完。再不确定黑匣子具体位置，将会给搜索任务带来巨大困难。

　　我们期待早日找到马航失联客机以及失散已经一个月的154名中国籍乘客。

　　资料图：在海洋中很多生物也是具备发出声呐脉冲频率的，比如海豚。但是这些动物发出的脉冲频率是很固定，已经被人类掌握。图为著名的海豚部队。

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