黑盒子真的是黑色嗎！？

7/30/2015

如果你問朋友：黑盒子是什麼顏色啊？
他們會當你是傻B的回答：當然是黑色啊！！
但其實黑盒子是「橘色」的…(YOU WIN！)

雖然我們都聽過航空用的「黑盒子」，
但一般人對它的認識幾乎等於0啊…

photo credit: 7263255 via Flickr. CC BY-SA 2.0

Po編有一位全身上下每個細胞都愛飛航的麻吉！
從高中的三人航空社團時用木板作飛機模型，
一路到現在的波音777副機師(first officer)。
天空可是充滿著男兒的夢想呢！

航空業是一個不允許有任何出錯空間的產業，
每次出事都關係著很多人的安危。
從飛機的設計到人員的培訓都得經過最專業及嚴苛的過程，
才能將出錯的風險控管到最低。

「黑盒子」(black box)是飛航紀錄器(flight recorder)的俗稱。
這個設備是在1953年，由澳洲的飛航實驗室(Aeronautical Research Laboratory)的
大衛沃倫博士(Dr. David Warren)所發明。
其目的是用來記錄飛航時的相關數據，
並將這些資料用在試飛、維修、空安事故調查，等用途。

photo credit: Joe Kunzler via Flickr. CC BY-NC-ND 2.0

黑盒子主要分為兩個部分：
飛行資料記錄器 (Flight Data Recorder, FDR)
用以記錄飛航高度、速度、方向、時間、溫度、燃料量，等。
它可以記錄25小時(超過會覆蓋)。

駕駛艙通話紀錄器 (Cockpit Voice Recorder, CVR)
紀錄駕駛艙內正副機師、機組人員廣播、及各種警報聲&引擎聲。

黑盒子的設計得要能承受「任何」最極端的情況：高溫、衝擊、水！還有找不到！
(想想你的外接硬碟…每一項都是它的殺手！)
為了避免黑盒子落入大海找不到，
每一個黑盒子都得要搭配水下定位裝置(underwater locator beacon, ULB)
(第一張圖中圓筒狀的設備)，
一但接觸到鹽水就會自動啟動並發出信號。
它是靠鋰電池驅動，電力最少得要可以撐30天以上。

究竟黑盒子是如何從航空事故的超強衝擊及高溫中保存下來？
首先，它通常是被安裝於機尾(這是空難中最容易被保留的部位)以減少衝擊。
但重點仍然是製作黑盒子的材料：英高鎳 (inconel)。

英高鎳是Special Metals Corporation的註冊商標，它是一種由鎳(Ni)、鉻(Cr)為主，再搭配鐵(Fe)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鋁(Al)、鈦(Ti)、錳(Mn)、矽(Si)、及碳(C)等元素所組成的超級合金(superaolly)。

英高鎳，這傢伙究竟有多超級呢？
熔點平均約是1300-1400℃，可以承受相當高溫的條件。
它不僅抗強酸且強度超高！

這也是為何黑盒子可以承受得起3400G的衝擊力道
(等於在1秒的時間，從時速112KM -> 0KM的力道)！
這樣的強度即便是掉落至深海中也能確保黑盒子不會因為高水壓而損毀。
也因為這些特性，使得英高鎳被廣泛用於一些相當特殊的領域，例如：
SpaceX的Merlin火箭推進器、F1賽車排氣系統、槍枝消音器…等。

photo credit: ERIC SALARD via Flickr. CC BY-SA 2.0

雖然我們常將黑盒子和空難事件聯想在一起，
但請不要覺得它是個負面(倒楣)的設備。
畢竟從它發明以來，
它的記錄所改良許多飛航安全技術已經避免許多事故發生，
進而拯救了無數性命呢！

by 相信專業的Po總編

《後記》
現在你懂為何黑盒子從改為橘色了吧？
科學家及工程師用盡了所有辦法試著讓黑盒子從最極端的條件下保存下來，
如果因為自己把顏色塗的深而找不到豈不就自打嘴巴了…
之所以改成橘色是因為在大自然中較少明亮顏色，才可以較快找到！
這跟美國規定在森林打獵時一定要身穿橘色背心&帽子
其實是同樣的原理(避免被其他獵人以為是獵物而誤射…)！