جعبه سیاه Blackbox

۱) اصطلاحی کلی برای توصیف نوع وسیله الکترونیکی که برای منظور خاصی ساخته شده یا اینکه باعث می‌شود یک سیستم عملکردی غیر استاندارد داشته باشد.
۲) هر وسیله الکترونکیی یا مکانیکی که اعمال مشخصی را انجام می‌دهد ولی طرز کار داخلی آن برای استفاده کننده نامشخص است.
● جعبه سیاه و معماهای پرواز
آیا تاکنون فکر کرده‌اید که چرا در حوادث رویدادهای هوائی، همه به‌دنبال جعبه سیاه هستند؟ اصلاً جعبه سیاه چیست؟ جعبه سیاه یکی از شواهد ارزشمند ومعتبرترین مدرک هستند در سوانح و رویدادهای هوائی به شمار می‌رود. وقتی که یک هواپیما سقوط می‌کند یا دچار سانحه می‌شود، کارشناسان و پژوهشگران همیشه به‌دنبال سرنخ‌هائی هستند تا بتوانند علت سانحه را مشخص کنند. این جستجو اغلب در میان لاشه هواپیما و فشا اطراف آن صورت می‌گیرد و هدف از این کاوش نیز یافتن جعبه سیاه است. این دستگاه قادر است معماها و رازهای نهفته یک پرواز را آشکار نماید.
● جعبه سیاه چیست؟
جعبه سیاه برخلاف اسمی که دارد، به رنگ نارنجی روشن یا زرد است. بر روی برخی از این جعبه‌‌ها، نوارهای شبرنگی وجود دارد که قابلیت دید جعبه را برای بیننده افزایش می‌دهد. رنگ نارنجی بهترین رنگ برای شناسائی و جلب کننده چشم است. اگر جسم نارنجی رنگی در آب قرار داشته باشد و محیط اطراف آن نیز روشن باشد، رنگ نارنجی خیلی سریع به چشم می‌آید و آن جسم قابل دیدن می‌گردد.
اگر بخواهیم از نخستین جعبه سیاه سخن بگوییم، شاید بتوان گفت برای اولین بار (چارلز لیندنبرگ) در سفر هوائی خود برفراز اقیانوس اطلس، از ابتدائی‌ترین و ساده‌ترین نوع جعبه سیاه در هواپیمایش استفاده کرد. در هواپیمای او دستگاهی نصب شده بود که ارتفاع و زمان را ثبت می‌کرد. جعبه‌های سیاه اولیه در اواخر دهه ۱۹۴۰ میلادی ساخته شدند و تا قبل از سال ۱۹۴۷ میلادی استفاده از جعبه سیاه در هواپیماهای سیاه اولیه در اواخر دهه ۱۹۴۰ میلادی ساخته شدند و تا قبل از سال ۱۹۴۷ میلادی استفاده از جعبه سیاه در هواپیماها اختیاری بود. اما از این سال به بعد استفاده از جعبه سیاه اجباری شد. جعبه‌های اولیه نواقص و اشکالاتی داشتند، به همین دلیل متخصصان نمی‌توانستند به اطلاعات ثبت شده در آن چندان اعتمادی داشته باشند. بنابراین مجدداً حکم استفاده اجباری از آن لغو شد. پیشرفت‌های علمی و تکنیکی در زمینه ساخت ابزار و وسایل از یک سو و پیشرفت صنایع هواپیمائی از سوی دیگر سبب شد تا بسیاری از کاستی‌های گذشته برطرف گردد. پس از گذشت ۱۰ سال مجدداً استفاده از این جعبه ـ به‌خصوص در هواپیماهای مسافربری ـ اجباری شد. پیشرفت صنایع هواپیمائی و ساخته شدن انواع هواپیماها، وضعیتی را پدید آورد که باید از جعبه سیاه استفاده می‌شد. چرا که در مراحل اولیه آزمایش، وجود این دستگاه لازم بود تا اگر در هنگام پروازهای آزمایشی هواپیما دچار نقص فنی شد. کارشناسان بتوانند از طریق اطلاعات ثبت شده در جعبه سیاه، آن اشکالات را رفع کنند. در دهه ۱۹۶۰ میلادی، سازمان‌های هواپیمائی جهان به اهمیت و ارزش این جعبه پی بردند و آن را وسیله‌ای ضروری برای هر هواپیما دانستند.
معمولاً در هر هواپیما ۲ جعبه سیاه ـ به عبارتی ۲ دستگاه ـ وجود دارد که هر کدام به‌طور جداگانه اطلاعات مربوط به یک پرواز را ضبط می‌کنند. یک دستگاه برای ضبط پارامترهای پروازی از قبیل سرعت، شتاب، ارتفاع، جهت حرکت و... است که آن را (Flight Data Recorder) F.D.R می‌نامند. دستگاه دیگر وسیله‌ای است که مکالمات داخل کابین خلبان را ضبط می‌کند. (Cockpit Voice recorder) C.V.R نام این دستگاه است. این دو وسیله در هواپیما به‌طور همزمان و با هم شروع به کار کرده و شرایط پروازی را به‌طور مجزا ضبط می‌کنند. مهمتر از اطلاعاتی که در داخل این دستگاه‌ها ثبت می‌شود، افراد متخصصی هستند که قادرند آن اطلاعات را تجزیه و تحلیل و سپس نتیجه‌گیری کنند. این دستگاه‌ها از زمان روشن شدن موتورهای هواپیما تا هنگام خاموش شدن آنها فعال هستند.
● C.V.R چیست؟
C.V.R دستگاهی است که در آن صداها و مکالمات موجود در داخل کابین ضبط می‌گردد. نصب این دستگاه در هواپیماها از جهت بررسی یک سانحه، بسیار مهم است. زیرا در هنگام بروز سوانح، مواقع پیش می‌آید که خدمه پروازی کشته می‌شوند و به اطلاعات آنها دیگر نمی‌توان دست پیدا کرد. در چنین مواقعی وجود این دستگاه می‌تواند بسیاری از مسائل پنهان را آشکار نماید. دستگاه C.V.R قادر است مکالمات داخل کابین از قبیل مکالمهٔ خلبان با خلبان، خلبان با خدمه پروازی، خلبان با برج مراقبت و خلبان با خلبان هواپیمای دیگر و حتی صداهای دیگری نظیر خاموش و روشن کردن سوئیچ‌ها و کلیدهای داخل کابین را نیز ضبط نماید. به‌طور کلی C.V.R می‌تواند هر نوع صدائی را در داخل کابین ضبط کند. این دستگاه می‌تواند از ۳۰ دقیقه الی یک ساعت، مکالمات را در خود ضبط و نگهداری کند. در واقع همیشه اطلاعات مربوط به این مدت زمان که مربوط به آخر پرواز است، در داخل دستگاه ثبت و نگهداری می‌شود.
● F.D.R یا ضبط کننده پارامترهای پروازی چیست؟
مقصود اولیه از ساخت دستگاه F.D.R تهیه یک سری اطلاعات کافی برای بررسی کننده است تا از این طریق مسیر پرواز هواپیما را از نظر ارتفاع و نیروهای وارد بر آن مشخص نماید. در این دستگاه پارامترهائی از قبیل سرعت هواپیما، جهت حرکت، ارتفاع و نیروهای وارد بر آن مشخص نماید. در این دستگاه پارامترهائی از قبیل سرعت هواپیما، جهت حرکت، ارتفاع، شتاب، دور موتورها و... ثبت می‌شود. تعداد پارامترهائی که در هر دستگاه ثبت می‌شود، متغیر است و به نوع جعبهٔ سیاه بستگی دارد. برخی از این جعبه‌ها قادر هستند تا ۶۴ پارامتر مختلف را در خود ثبت و ضبط کنند. البته مدت زمان نگهداری این اطلاعات بستگی به نوع دستگاه دارد. برخی از این دستگاه‌ها می‌توانند در حدود ۳ ساعت از آخرین اطلاعات یک پرواز را در خود ضبط کنند. به‌طور مثال اگر یک هواپیما بخواهد مسیری را که ۶ ساعت به‌طول می‌انجامد طی کند، این دستگاه قادر است اطلاعات سه ساعت مدام از آخرین زمان پرواز را در خود نگه دارد. اگر بازی این هواپیما در چهارمین ساعت پرواز سانحه‌ای رخ دهد، اطلاعات مربوط به ساعت دوم تا آخرین لحظهٔ پرواز، در حافظه دستگاه ثبت شده باقی خواهد ماند.
امروزه به‌طور کلی سه نوع دستگاه F.D.R بر روی انواع هواپیماها نصب می‌شود.
سیستم کلی کار در جعبه‌های سیاه، مکانیکی است. اما نوع و چگونگی ثبت و ضبط اطلاعات در هر یک از این سه نوع با یکدیگر متفاوت است.
▪ نوع اول
اولین نوع، از این دستگاه‌ها، مدل نوار فویلی (Foil Type) است. این نوع جعبه سیاه، از سال ۱۹۵۸ میلادی در هواپیماها نصب شد. در داخل این دستگاه یک نوع نوار که جنس آن از آلومینیوم یا استیل است، قرار دارد، این نوار به دور قرقره‌هائی پیچیده شده است. در هنگامی که دستگاه به کار می‌افتد، نوار از یک قرقره باز شده و روی قرقره دیگری بسته می‌شود. طول این ورقه آلومینیمی حدود ۶۰ متر است و در هر دقیقه حدود ۲۵ میلیمتر جابه‌جا می‌شود. البته طول نوار و سرعت حرکت آن بستگی به نوع دستگاه دارد. هنگامی که نوار حرکت می‌کند، توسط سوزن مخصوصی، خطوطی بر روی نوار ترسیم می‌گردد. این خطوط هر کدام یک نوع اطلاعات را ثبت می‌کنند. زمانی که هواپیما دچار سانحه شود، جعبهٔ سیاه آن را به مراکز مخصوصی می‌برند تا در آنجا، اطلاعات ثبت شده به دقت بررسی شود. جعبهٔ سیاه فقط باید توسط متخصصان باز شود و کسی حق باز کردن آن را ندارد. البته اگر به عللی فویل از آن خارج شده باشد، نباید به هیچ عنوان آن را به دور وسیله دیگری پیچید و یا آن را پاره کرد. در چنین مواردی باید مواظب بود تا هیچ‌گونه خراشی بر روی آن واردنشود و یا علامتی بر روی آن گذاشته نشود. زیرا هر کدام از این کارها سبب می‌شود تا آثار و شواهد سانحه، از بین بروند. کارشناسان، این نوارها را میلیمتر به میلیمتر بررسی می‌کنند.
▪ نوع دوم
دستگاه F.D.R نوار فتوگرافیک، نوع دوم از جعبه سیاه F.D.R است. این دستگاه شبیه به نوع اول است، اما در دو چیز با آن اختلاف دارد. دستگاه دوم از نظر نوع سوزن و نوع نوار یا فویل با دستگاه اول تفاوت دارد. در دستگاه فتوگرافیک از کاغذ مخصوصی استفاده می‌شود. در این سیستم اطلاعات ثبت شده به آسانی قابل خواندن هستند و اطلاعات از اعتبار خاصی نسبت به سیستم قبلی برخوردار است، به همین دلیل قابل اعتمادتر است. دستگاه F.D.R فتوگرافیک را باید از مواد رادیو اکتیو دورنگه داشت و زمانی که در جعبه را باز می‌کنند باید از ضربه زدن به آن یا علامت گذاری بر روی نوار خودداری شود. در صورتی که جعبه صدمه دیده باشد و نوار آن نمایان باشد، باید بلافاصله از تابیدن نور به آن جلوگیری کرد و به هیچ عنوان نباید از آن عکسبرداری شود.
▪ نوع سوم
سیستم ضبط الکترومغناطیسی، نوع دیگری از دستگاه F.D.R است که دو نوع دارد. یکی دستگاه سیستم دیجیتال است و دیگری دستگاه Frequencymodulated است. دستگاه دیجیتالی هم از نظر کیفیت و هم از نظر کمیت نسبت به دیگر دستگاه‌ها برتری دارد. برخی از این دستگاه‌ها قادرند تا ۶۴ پارامتر پروازی را در خود ثبت و ضبط نمایند. اطلاعات در جعبه‌های سیاه دیجیتالی بر روی نواری به طول ۸۲۰ فوت که ۲۵% میلیمتر ضخامت و ۶% سانتیمتر عرض دارد، ثبت می‌شود. البته ابعاد این نوارها بستگی به نوع دستگاه و مدل‌های آن دارد.
در دستگاه‌های ضبط کنندهٔ اطلاعات پروازی نوعی هد وجود دارد که با توجه به مدت زمان نوار پس از پاک کردن اطلاعات قبلی، اطلاعات جدیدی را روی نوار ثبت و کنترل می‌کند. دستگاه‌های C.V.R و F.D.R از زمان روشن شدن موتورهای هواپیما تا ثانیه‌هائی پس از خاموش شدن موتورها کار می‌کنند. همیشه اطلاعات مربوط به نیم ساعت تا یک ساعت آخر پرواز در حافظه این دستگاه‌ها نگه داری می‌شود. البته نوع پیشرفته این دستگاه‌ها قادرند تا ۳ ساعت از اطلاعات را در خود نگهداری کنند.
● خصوصیات جعبه سیاه
جعبه‌های سیاه معمولاً به شکل‌های کروی یا مکعب مستطیل هستند و برای آنکه اطلاعات ذخیره شده در آنها به آسانی صدمه نبینند، باید در برابر عواملی همچون رطوبت، حرارت، فشار، ضربه، مواد شیمیائی و... مقاوم باشند. برخی از این جعبه‌ها بر حسب نوع جنس، می‌توانند برای مدت ۳۰ دقیقه در حرارت چند هزار درجه فارنهایت مقاومت کنند. پوشش روی جعبه مانع از ورود آب و یا هر چیزی دیگری به داخل آن می‌شود. باتری‌های دستگاه فرستندهٔ امواج در داخل جعبه سیاه پس از سقوط جعبه به داخل آب، شروع به کار می‌کنند. با شروع شدن کار باتری‌ها، دستگاه فرستنده امواج به طور خودکار، امواج رادیوئی مخصوصی را ارسال می‌کند. ارسال این امواج می‌تواند به مدت یک ماه ادامه داشته باشد. مدت زمان ارسال امواج رادیوئی، بستگی به نوع باتری و زمان نصب آن دارد.
برای جلوگیری از صدمهٔ احتمالی دستگاه‌های C.V.R و F.D.R، باید آنها را در امن‌ترین و مطمئن‌ترین قسمت هواپیما که دم هواپیما می‌باشد، نصب کنند. تجربه نشان داده است که قسمت انتهائی و پشت هواپیما، جائی است که در سوانح، صدمه کمتری می‌بیند و سالم باقی می‌ماند. محمدحسین دیزجی.

منبع : مطالب ارسال شده