หลังจากเกิดเหตุการณ์ เครื่องบิน MH370 ของสายการบินมาเลเซียแอร์ไลน์ที่หายไปอย่างปริศนา เพื่อนๆจะได้ยินในข่าวตลอดว่าต่างก็หาเครื่องบินตามสัญญาณของกล่องดำ (เครื่องบินทุกลำต้องมี) เครื่องบินโดยทั่วไปจะต้องปฏิบัติตามกฎด้านการบิน ในการติดตั้ง “กล่องดำ” สำหรับบันทึกข้อมูลการบินเพื่อช่วยจำลองเหตุการณ์ก่อนหน้าที่จะเกิดอุบัติเหตุ เรามาทำความรู้จักกับกล่องดำ Black Box กันดีกว่าคะว่า มีไว้ทำอะไร แล้วมีประโยชน์อย่างไรบ้าง .. 10 เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับกล่องดำ Black Box ในเครื่องบิน

ผังตำแหน่งส่วนประกอบของระบบบันทึกข้อมูลการบิน

ก่อนอื่น กล่องดำ หรือ Black Box นั้นมีอยู่ 2 ชนิดนั้น คือ

1. กล่องที่ชื่อว่า Cockpit Voice Recorder (CVR) โดย เครื่อง CVR จะบันทึกเสียงพูดของนักบิน รวมทั้งเสียงอื่นๆ ที่เกิดขึ้นในห้องนักบิน โดยรับเสียงจากไมโครโฟนของนักบิน และไมโครโฟนที่ติดตั้งไว้ในแผงอุปกรณ์ด้านบนระหว่างนักบินทั้งสองเสียงที่เกิดขึ้นในห้องนักบินทั้งหมด

เครื่องบันทึกเสียงในห้องนักบิน
(The Cockpit Voice Recorder – CVR)

เช่น เสียงเครื่องยนต์ สัญญาณเตือน เสียงการเคลื่อนไหวของฐานล้อ เสียงการกดหรือว่าปลดสวิตช์ต่างๆ เสียงการโต้ตอบการจราจรทางอากาศ การแจ้งข่าวอากาศ และการสนทนาระหว่างนักบินกับพนักงานภาคพื้นหรือลูกเรือ จะถูกบันทึกไว้เพื่อประโยชน์ในการสอบสวน

โดยจะนำไปพิจารณาประกอบกับค่าอื่นๆ เช่น รอบเครื่องยนต์ ระบบที่ผิดปกติ ความเร็ว และเวลา ณ เหตุการณ์ นั้นๆ เครื่องบันทึกเสียงในห้องนักบินแบบแถบแม่เหล็กจะบันทึกเสียงได้ในช่วงเวลาประมาณ 30 นาที จากนั้นจะขึ้นรอบการบันทึกใหม่ ในขณะที่เครื่องบันทึกแบบหน่วยความจำ สามารถบันทึกได้รอบละประมาณสองชั่วโมง

เครื่องบันทึกข้อมูลการบิน (The Flight Data Recorder – FDR)

2. กล่องที่ชื่อว่า Flight Data Recorder – FDR โดย เครื่อง FDR จะบันทึกสภาวะต่างๆ ในระหว่างปฏิบัติการบิน ตามกฎระเบียบสำหรับอากาศยานรุ่นใหม่ๆ จะต้องมีการตรวจบันทึกข้อมูลที่สำคัญอย่างน้อย 11 ถึง 29 ประเภท ตามขนาดเครื่องบิน

เช่น เวลา ระยะสูง ความเร็ว ทิศทาง และท่าทางของเครื่องบิน นอกจากนี้ FDR บางเครื่องสามารถบันทึกสถานะต่างๆ ได้อีกมากกว่า 700 ลักษณะ ซึ่งมีประโยชน์มากสำหรับการสอบสวน

รายการที่ถูกตรวจบันทึกพื้นฐานได้แก่ เวลา ระยะสูง ความเร็ว อัตราเร่งตามแนวดิ่ง ทิศทาง ตำแหน่งคันบังคับและอุปกรณ์บังคับการบินอื่นๆ ตำแหน่งของแพนหางระดับ อัตราการไหลของเชื้อเพลิงด้วยข้อมูลที่อ่านได้จาก FDR จะทำให้คณะผู้สอบสวนอุบัติเหตุสามารถสร้างภาพเคลื่อนไหวของการบินได้

เจ้าหน้าที่สอบสวนสามารถมองเห็นภาพท่าทางเครื่องบิน ค่าที่อ่านได้จากเครื่องวัด การใช้เครื่องยนต์ และ ลักษณะอาการต่างๆ ของการบิน ภาพเคลื่อนไหวนี้ทำให้คณะผู้สอบสวน ทราบเหตุการณ์สุดท้ายของการบินก่อนเกิดอุบัติเหตุ

1. เครื่องบินทุกชนิดไม่ว่าจะเป็นเครื่องบินประเภทใดขนาดเท่าไหร่ก็ตาม ต้องมี Cockpit Voice Recorder (CVR) หรือเครื่องบันทึกเสียงในห้องนักบิน และ Flight Data Recorder (FDR) หรือเครื่องบันทึกข้อมูลการบิน ติดตั้งอยู่ในเครื่องด้วยเสมอ เป็นข้อบังคับเลย

2. CVR และ FDR จะอยู่ด้วยกัน เราจะเรียกกล่องที่ใส่อุปกรณ์ทั้ง 2 ชนิดนี้ว่ากล่องดำ ซึ่งจริงๆ คือกล่องสีส้มสด และอาจทำตัวหนังสือหรือตัดขอบด้วยสีสะท้อนแสง กล่องสีส้มสดนี้จะมีความแข็งแรงมาก เพราะต้องปกป้อง CVR และ FDR ที่บรรจุอยู่ภายใน

3. ทั้ง CVR และ FDR สร้างขึ้นเพื่อช่วยในการตรวจสอบกรณีที่เครื่องบินลำนั้นตก เพราะส่วนมากเครื่องบินมักจะขาดการติดต่อกับหอบังคับการบินก่อนตก ทำให้ไม่รู้ว่าตกเพราะอะไร และเมื่อตกกระทบพื้นดินหรือพื้นน้ำก็มักจะระเบิดหรือฉีกขาดเป็นชิ้นๆ ทำให้ยากต่อการสืบสวนสาเหตุการตก

4. ผู้ประดิษฐ์กล่องดำคือนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียชื่อดร.เดวิด วอร์เรน แต่ช่วงแรกๆ นั้นมีเพียงเที่ยวบินที่ได้รับคัดเลือกไม่กี่เที่ยวที่ได้ติดตั้งกล่องดำไว้ด้วย จนกระทั่งเหตุการณ์เครื่องบินตกที่รัฐควีนส์แลนด์ในปี 1960 ที่ยังไม่สามารถหาสาเหตุได้ ทำให้ทางการออสเตรเลียออกกฎหมายให้เที่ยวบินทุกเที่ยวต้องมีกล่องดำด้วย ออสเตรเลียจึงเป็นประเทศแรกที่มีกฎหมายให้เครื่องบินทุกลำต้องติดตั้งกล่องดำ

5. Black Box หรือกล่องดำ เป็นชื่อที่สื่อมวลชนใช้เรียกเครื่องมือชิ้นนี้ แม้จะไม่แน่ชัดว่าใครคือคนแรกที่เริ่มเรียกแบบนี้ แต่คาดว่าเป็นการเรียกให้ดูลึกลับ เพราะเหมือนเป็นกล่องวิเศษที่ช่วยไขปริศนาเรื่องเครื่องบินตกได้ กล่องดำที่ดร.เดวิด วอร์เรน ประดิษฐ์ขึ้นนั้นทาสีแดงอมส้มไว้ อันที่จริงไม่เคยมีกล่องดำกล่องใดเลยในประวัติศาสตร์ที่ทาสีดำ

10 เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับกล่องดำ Black Box ในเครื่องบิน

6. ที่ต้องมีเครื่องบันทึกทั้ง 2 ชนิดคู่กัน เพราะสาเหตุที่ทำให้ตกเกิดได้ทั้งจากมนุษย์ เช่น เครื่องบินถูกจี้ ถูกขู่จะระเบิดพลีชีพ หรือเกิดเหตุไม่คาดฝันอย่างมีผู้โดยสารคลั่งแล้วไล่ฆ่าทุกคนแบบในภาพยนตร์ เรื่องเหล่านี้จะรู้ได้โดย CVR ที่จะบันทึกเสียงทุกอย่างภายในห้องนักบิน และอีกสาเหตุการตกคือการทำงานผิดพลาดของเครื่องยนต์กลไกต่างๆ เช่น น้ำมันหมด เครื่องยนต์ระเบิด หรือใบพัดไม่หมุน หรืออาจเกิดจากสภาพอากาศที่เป็นอุปสรรคต่อการบิน เรื่องเหล่านี้รู้ได้ด้วย FDR ที่บันทึกข้อมูลการบิน รวมไปถึงการทำงานของระบบต่างๆ

7. นอกจากกล่องดำมีสีส้มสดเพื่อให้ง่ายต่อการค้นหาหลังเครื่องบินตกแล้ว กล่องดำยังติดตั้งเทคโนโลยีอีกอย่างคือ Underwater Locator Beacon (ULB) หรือเครื่องบอกตำแหน่งใต้น้ำ ที่จะทำงานอัตโนมัติในทันทีที่มันสัมผัสน้ำ ซึ่งมันสามารถบอกตำแหน่งได้ลึกถึง 14,000 ฟุต

8.  การผลิตกล่องดำนั้นมีหลายบริษัทสร้างอยู่ ซึ่งหน้าตาจะไม่ค่อยเหมือนกันเป๊ะๆ แต่ไม่ใช่สร้างชิ้นต้นแบบแล้วทำไปทดลองจนผ่าน แล้วจึงสร้างอันอื่นให้เหมือนๆ กัน กฎคือหลังจากผลิตแล้วต้องนำกล่องดำทุกอันไปทดลองให้ครบทุกวิธีการที่ทำได้ เพื่อไม่ให้มีชิ้นที่ไม่ผ่านมาตรฐานหลุดรอดออกไปได้

9. อันที่จริงตอนพี่น้องตระกูลไรท์ประดิษฐ์เครื่องบินนั้น พวกเขาได้สร้างเครื่องมือสำหรับบันทึกการหมุนของใบพัด ระยะทางและเวลาการเดินทางติดตั้งไปด้วย ถือว่าเป็นตัวจุดประกายการสร้างกล่องดำของดร.เดวิด วอร์เรนก็ได้

 10. ยุคแรกๆ จะเก็บกล่องดำไว้ในห้องนักบินเลย แต่หลังจากพบว่าเวลาเครื่องบินตกแล้วส่วนหน้าจะได้รับความเสียหายรุนแรงจนตามหากล่องดำไม่เจอ ทำให้ย้ายมาไว้ที่ท้ายเครื่องแทน เพราะทดลองแล้วว่าเมื่อเครื่องบินกระแทกปุ๊บ ส่วนหางของเครื่องจะมีความเร็วลดลง ทำให้ได้รับแรงกระแทกน้อยกว่าส่วนหน้า

10 เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับกล่องดำ Black Box ในเครื่องบิน

เมื่อเกิดอากาศยานอุบัติเหตุ อุปกรณ์ที่จะต้องคงสภาพมากที่สุดคือส่วน Crash-Serviable Memory Unit (CSMU) ของ CVR และ FDR แม้ตัวกล่องและส่วนประกอบอื่นๆ จะเสียหาย ดังนั้นอุปกรณ์นี้จะต้องได้รับการออกแบบให้ทนความร้อน, แรงกระแทก และแรงกด โดยผ่านการทดสอบต่อไปนี้

ยิงอุปกรณ์นี้ให้กระทบเป้าอลูมิเนียมเพื่อให้เกิดแรงกระแทก 3,400 G (แรงโน้มถ่วงของโลก = 1 G) ทดสอบความทนต่อการเจาะ โดยปล่อยก้อนน้ำหนักขนาด 500 ปอนด์ (227 กิโลกรัม) ที่มีเข็มเหล็กขนาด 0.25 นิ้ว อยู่ด้านล่าง   ให้กระทบลงบน CSMU จากความสูง 10 ฟุต (3 เมตร) ทดสอบด้วยแรงกด 5,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว เป็นเวลา 5 นาที บนทุกด้านของ CSMU เผาด้วยความร้อน 2,000 oF (1,100 oC) นาน 1 ชั่วโมง แช่ในน้ำเค็มนาน 24 ชั่วโมง แช่น้ำนาน 30 วัน ทดสอบความทนทานต่อของเหลวอื่นๆ เช่น เชื้อเพลิงเครื่องบิน, นำมันหล่อลื่น และสารเคมีดับเพลิง

ผังตำแหน่งส่วนประกอบของระบบบันทึกข้อมูลการบิน

เครื่องบันทึกแต่ละเครื่องจะต้องประกอบด้วยเครื่องแจ้งตำแหน่งใต้น้ำ (Underwater Locator Beacon – ULB) หรือเรียกว่า “pinger” เพื่อที่ช่วยการค้นหาใน กรณีอุบัติเหตุเหนือน้ำ pinger จะทำงานเมื่อจมน้ำโดย

จะส่งคลื่นเสียงความถี่ 37.5 kHz อุปกรณ์นี้สามารถส่งสัญญาณได้จากความลึกถึง 14,000 ฟุต

หน่วยกู้ภัยจะใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า Pinger Locator System (PLS) ลากไปในน้ำเพื่อรับสัญญาณจาก “pinger” เพื่อค้นหาตำแหน่งของ “กล่องดำ” เมื่อพบกล่องดำแล้ว เจ้าหน้าที่จะขนส่งอย่างระมัดระวัง เพื่อนำไปเข้ากระบวนการตรวจสอบ โดยคงสภาวะเดิมให้มากที่สุด หากค้นพบในน้ำเครื่องบันทึกจะถูกส่งไปในถังบรรจุพร้อมกับน้ำ เพราะหากเครื่องบันทึกแห้งลง ข้อมูลอาจสูญเสียไปได้ด้วยอุปกรณ์และคอมพิวเตอร์ที่สลับซับซ้อน ข้อมูลที่บันทึกไว้จะได้รับการแปลงรูปแบบให้สามารถเข้าใจง่าย เพื่อนำไปประกอบกับหลักฐานอื่นๆ ในการพิจารณาสาเหตุที่แท้จริงต่อไป

หากเครื่องบันทึกไม่เสียหายมากนัก ผู้สอบสวนเพียงต่อเครื่องบันทึกเข้ากับเครื่องอ่าน ก็จะทราบข้อมูลได้ภายในสองสามนาที แต่บ่อยครั้งพบว่าเครื่องบันทึกที่ค้นหาได้จากซากเครื่องบินจะบุบสลายและถูกเผาไหม้ ในกรณีเช่นนี้ แผงหน่วยความจำจะถูกถอดออกมาทำความสะอาด และเชื่อมโยงเข้ากับเครื่องบันทึกอีกเครื่องหนึ่งที่มี Software พิเศษที่สามารถถ่ายเทข้อมูลได้ โดยไม่มีการเขียนทับหรือเปลี่ยนแปลงข้อมูล

10 เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับกล่องดำ Black Box ในเครื่องบิน

มาตรฐานของกล่องดำ

      ต้องทำงานได้ปกติในช่วงอุณหภูมิ -55 ถึง 70 องศาเซลเซียส      ต้องทำงานติดต่อกันได้อย่างน้อย 25 ชั่วโมงต่อเที่ยวบิน (เที่ยวบินปกติยังไม่บินตรงนานถึงขนาดนั้นเลย)      ต้องรองรับแรงกระแทกได้มากถึง 3,400 G ต่อ 6.5 มิลลิวินาที (ตอนทดสอบมักใช้ปืนใหญ่ยิง)      ต้องทนแรงดันได้มากถึง 5,000 ปอนด์ โดยต้องทดสอบแรงดันทั้ง 6 ด้านของกล่อง      ต้องทนการถูกเจาะได้ ในการทดสอบจะใช้แท่งเข็มโลหะหนัก 500 ปอนด์ทิ้งลงมาจากที่สูง 10 ฟุต      ต้องทนไฟได้ถึง 1,110 องศาเซลเซียสเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง และทนไฟ 260 องศาเซลเซียสได้นานติดต่อกันถึง 10 ชั่วโมง

ขอบคุณข้อมูล thamwebsite.com, พี่พิซซ่า dek-d.com