ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΗΣ ΠΤΗΣΗΣ

"ΤΑ ΜΑΥΡΑ ΚΟΥΤΙΑ"

ΚΑΙ ΤΑ ΜΥΣΤΙΚΑ ΤΟΥΣ

Κάθε φορά που συμβαίνει ένα αεροπορικό ατύχημα, ακούμε να αναφέρεται η έκφραση “ψάχνουν για το μαύρο κουτί”, ”περιμένουν τα πορίσματα από τα στοιχεία που βρήκαν στο μαύρο κουτί”, ή διάφορες άλλες συναφείς εκφράσεις. Στις γραμμές που ακολουθούν θα προσπαθήσω με όσον το δυνατόν πιο απλά λόγια να φωτίσω την άγνωστη πλευρά των συστημάτων και συσκευών αυτών, και να κάνω πλήρως κατανοητές τις βασικές λειτουργίες τους. Έτσι πιστεύω οτι θα απομυθοποιηθεί ένα από τα πιο πολυσυζητημένα αεροπορικά θέματα αφενός, αφετέρου θα καταδειχθεί η προσφορά τους στη διερεύνηση των αιτίων που προκάλεσαν το ατύχημα, αλλά και σε έναν ακόμη σημαντικότερο παράγοντα:

Την πρόληψη.

Το πώς θα το δούμε στη συνέχεια.

This is paragraph text. Double click here to edit and add your own text.

Είναι δυστυχώς αποδεδειγμένο ότι σε ένα σοβαρό αεροπορικό ατύχημα οι πιθανότητες επιβίωσης είναι αρκετά περιορισμένες, κατά κανόνα δε μηδενικές. Συνεπώς για εκείνους που επωμίζονται το ιδιαίτερα ενδιαφέρον αλλά δύσκολο και άχαρο έργο του να ψάξουν και να βρουν το "γιατί προέκυψε το ατύχημα", είναι αδύνατον να αντλήσουν επαρκείς και ακριβείς πληροφορίες ή μαρτυρίες σχετικά με τις συνθήκες υπό τις οποίες αυτό έγινε. Οι ακριβείς πληροφορίες θα τους οδηγούσαν σε ασφαλή συμπεράσματα θα προερχόταν από οποιαδήποτε έμψυχη πηγή άμεσα εμπλεκόμενη στο ατύχημα. Όμως ακόμη και στην περίπτωση που που είτε το πλήρωμα, είτε κάποιος ή κάποιοι επιβάτες είχαν την τύχη να επιβιώσουν, οι πληροφορίες που θα δώσουν δεν μπορεί πάντα να είναι απολύτως ακριβείς και μη επιδεχόμενες αμφισβήτησης. Και αυτό, για καθαρά λόγους ανθρώπινων παραγόντων και ψυχολογίας. Οι ψυχολογικές συνθήκες που προηγούνται και έπονται ενός αεροπορικού ατυχήματος κατά κανόνα είναι τόσο ισχυρές, που κατά ένα μεγάλο ποσοστό αλλοιώνουν την πραγματική εικόνα. Τις περισσότερες φορές δε οι πληροφορίες που δίδονται από τα μέλη του πληρώματος και πολύ περισσότερο από έναν επιβάτη, που πιθανόν και να μην πρόλαβε να καταλάβει ”τι έγινε”, μπορεί να απέχουν πολύ της πραγματικότητας. Ακόμη εκείνοι που έχουν την άμεση επαφή με την διαδικασία της εκτέλεσης της πτήσης, χειριστές, ελεγκτές εναερίου κυκλοφορίας, τεχνικοί, ηθελημένα ή αθέλητα θα προσπαθήσουν, και το τονίζω ότι αποτελεί στοιχείο της ανθρώπινης αδυναμίας, να απεκδυθούν πάσης ευθύνης συμμετοχής, αν υπάρχει στο ατύχημα, ο καθένας για λογαριασμό του. Έτσι οι ανθρώπινες μαρτυρίες μπορούν να γίνουν αποδεκτές σαν ακριβείς ως ένα βαθμό, για όλους τους ανθρώπινα κατανοητούς ψυχολογικούς λόγους που αναφέρω πιο πάνω, αλλά και γιατί απλούστατα δεν είναι δυνατόν η ανθρώπινη μνήμη να συγκρατήσει, μετά μάλιστα από ένα τόσο ισχυρό σοκ, μια πληθώρα λεπτομερών και κρισίμων πληροφοριών απαραίτητων για την εξαγωγή ασφαλών συμπερασμάτων. Έτσι από εκεί και πέρα θα πρέπει να υπάρχουν κάποια άλλα τεχνικά μέσα που θα δώσουν τις απαιτούμενες πληροφορίες για να σχηματιστούν ρεαλιστικές εικόνες των γεγονότων. Με το σκεπτικό αυτό λοιπόν γεννήθηκε αρχικά η ανάγκη για την ύπαρξη ενός συστήματος έτοιμου ανά πάσα στιγμή να δώσει σε οιονδήποτε αρμόδιο το ζητήσει κάθε πληροφορία που είναι προγραμματισμένο να έχει καταγράψει, με απόλυτη ακρίβεια και αμεροληψία...

Στο σημείο αυτό  θα πρέπει να αναφέρω παρενθετικά, ότι ο βασικός στόχος εκείνων που διερευνούν τα αίτια ενός ατυχήματος δεν είναι ο καταλογισμός ευθυνών με μέλημα την τιμωρία των υπευθύνων, αλλά ο εντοπισμός των αιτίων που το προκάλεσαν ώστε να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα για να αποτραπεί επανάληψη κάτω από τις ίδιες συνθήκες. Το αν οι φέροντες την ευθύνη θα υποστούν τις συνέπειες του Νόμου, όπου διαπιστωθεί απόκλιση από αμέλεια ή επαγγελματική ανεπάρκεια, είναι θέμα της δικαιοσύνης και μόνον και όχι εκείνων που εκτελούν τη διερεύνηση.

Ιστορικά η ιδέα της κατασκευής συσκευών καταγραφής των δεδομένων κατά την διάρκεια της πτήσης πηγάζει και πάλι από τη γηραιά ήπειρο την Ευρώπη. Πιο συγκεκριμένα η πλέον αρχέγονη προσπάθεια καταγράφεται περί τα τέλη της δεκαετίας του 30 στο κέντρο αεροπορικών δοκιμών του αεροδρομίου Marignane κοντά στη Μασσαλία της Γαλλίας. Ο Γάλλος μηχανολόγος/αεροναυπηγός François Hussenot

με τη βοήθεια του συνεργάτη του Paul Beaudouin ανέπτυξε το 1939, μία συσκευή καταγραφής της πτήσης με τα χαρακτηριστικά «HB» από τα αρχικά των ονομάτων Hussenot και Beaudouin. Η συσκευή αυτή ήταν ουσιαστικά μια φωτογραφική / κινηματογραφική συσκευή, που κατέγραφε τα στοιχεία σε μία φωτογραφική ταινία πλάτους 88 χιλιοστών και μήκους οκτώ μέτρων. Οι καταγραφές, αυτής της «εμβρυακής» τεχνολογίας συσκευής, βασιζόταν στην αποτύπωση πάνω στο φιλμ συνεχόμενων γραμμών που προερχόταν από τη διάθλαση λεπτών ακτίνων φωτός πάνω σε μικρούς κεκλιμένους καθρέπτες που η γωνία τους μεταβαλλόταν σε σχέση με τις τιμές των στοιχείων της πτήσης. Τα στοιχεία που καταγραφόταν ήταν τα απολύτως βασικά, όπως το ύψος πτήσεως και η ταχύτητα.

Μια άλλης μορφής συσκευή καταγραφής στοιχείων της πτήσης αναπτύχθηκε στη Μ. Βρετανία κατά τη διάρκεια του Δεύτερου Παγκόσμιου Πολέμου από τους Len Harrison και Vic Husband, που σχεδίασαν στο Κέντρο Ερευνών του Farnborough μία συσκευή καταγραφής των στοιχείων της πτήσης με ικανότητα να μην καταστρέφεται κατά την συντριβή του αεροπλάνου αλλά και να ανθίσταται στην πυρκαγιά που συνήθως εκδηλώνεται στη συνέχεια ώστε να διατηρηθούν τα δεδομένα της πτήσης άθικτα. Σε αυτή τη συσκευή χρησιμοποιήθηκε φύλλο κράματος αλουμινίου και χαλκού ως μέσο αποτύπωσης. Μετά το τέλος του Πολέμου απονεμήθηκε στους Harrison και Husband το Βρετανικό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Αυτή η συσκευή είναι ο πρόγονος της τελικής μορφής των σημερινών «μαύρων κουτιών». Η γένεσή τους όμως αντιπροσωπεύεται από τις κατασκευές των Hussenot και Beaudouin.

Το 1941 κατασκευάστηκαν εικοσιπέντε τέτοιες συσκευές που φαινόταν να δουλεύουν ικανοποιητικά και το 1947 οι Hussenot, Beaudouin και ο επιχειρηματίας Marcel Ramolfo ίδρυσαν την εταιρεία SFIM (Société Française des Instruments de Mesure) προκειμένου να εκμεταλλευτούν εμπορικά την εφεύρεσή τους. Η εταιρεία πήγε καλά και ήταν προμηθευτής συσκευών καταγραφής στοιχείων με την ονομασία Hussenograph που χρησιμοποιήθηκαν όχι μόνο σε αεροσκάφη αλλά και τα τραίνα και άλλα οχήματα. Με τα δεδομένα της τεχνολογίας της εποχής εκείνης, το πλεονέκτημα αυτής της μεθοδολογίας ήταν η εύκολη η πρόσκτηση των καταγεγραμμένων στοιχείων μέσω μίας απλής εμφάνισης του φιλμ.

Το μειονέκτημα ήταν η μικρή σχετικά αποθηκευτική χωρητικότητα πληροφοριών και η μοναδικότητα της χρήσης, δηλαδή η ταινία δεν μπορούσε να επαναχρησιμοποιηθεί. Εντούτοις η μέθοδος αυτή, διατηρήθηκε και εφαρμόστηκε με επιτυχία σε δοκιμαστικές πτήσεις, αλλά ποτέ δεν τοποθετήθηκε σε αεροσκάφη τακτικών αεροπορικών μεταφορών.

Η πρώτη συσκευή που συνδύαζε την διπλή λειτουργία της καταγραφής των δεδομένων της πτήσης και των συνομιλιών μέσα στο θάλαμο διακυβέρνησης και σχεδιάστηκε για χρήση στα πολιτικά αεροσκάφη, κατασκευάστηκε το 1957 από τον Δόκτορα Dave Warren ερευνητή του Τμήματος Αεροναυτικών Ερευνών του Οργανισμού Επιστήμης και Τεχνολογίας του Υπουργείου Αμύνης της Αυστραλίας. Η συσκευή αυτή ονομάστηκε "ARL Flight Memory Unit" και απέδιδε τα ζητούμενα, αλλά η διεθνής αεροπορική κοινότητα φαινόταν αδιάφορη για την τοποθέτησή της σε αεροσκάφος. Η νοοτροπία αυτή φαινόταν να αλλάζει όταν το 1958 ο Sir Robert Hardingham, Γραμματέας της Βρετανικής Αεροπορικής Επιτροπής επισκέφτηκε το Τμήμα Αεροναυτικών Ερευνών και συναντήθηκε με τον Δόκτορα Dave Warren. Ο Hardingham ενθουσιάστηκε με τις προοπτικές της συσκευής και του ζήτησε να την πάρει στο Λονδίνο. Εκεί με τη βοήθεια και Βρετανών επιστημόνων η συσκευή εξελίχθηκε και βελτιώθηκε περαιτέρω.

Στις 10 Ιουνίου 1960, ένα Fokker F27 της TAA συνετρίβη στο Queensland της Αυστραλίας, με αποτέλεσμα τον θάνατο και των 29 επιβαινόντων. Παρά τις όποιες έρευνες, τα αίτια του ατυχήματος δεν προσδιορίστηκαν ποτέ λόγω έλλειψης στοιχείων. Το γεγονός αυτό κατέδειξε εμφανώς, την ανάγκη τοποθέτησης της συσκευής καταγραφής των στοιχείων της πτήσης και των συνομιλιών του πληρώματος μέσα στο θάλαμο διακυβέρνησης, σε όλα τα επιβατικά αεροπλάνα. Με δικαστική απόφαση και εντολή η Αυστραλία ήταν η πρώτη χώρα παγκοσμίως που επέβαλε την τοποθέτηση Flight Data Recorder σε όλα τα επιβατικά αεροπλάνα. Το 2002 ο Δόκτωρ Dave Warren παρασημοφορήθηκε για την προσφορά του στην ασφάλεια της Αεροπορίας. Από εκεί και πέρα οι FDRs εξελίχθηκαν και συνεχίζουν να εξελίσσονται.

Αρχικά όπως αναφέρω και πιο πάνω οι πληροφορίες που κατέγραφαν οι FDRs ήταν μερικές μόνο βασικές παράμετροι σε πολύ αργό ρυθμό. Καθώς η ηλεκτρονική επιστήμη εξελίσσονταν οι πληροφορίες που οι συσκευές αυτές είχαν προγραμματιστεί να καταγράφουν άγγιζαν το όριο της υπερβολής φθάνοντας ή και ξεπερνώντας τις εκατό παραμέτρους. Στη συνέχεια όμως από την δεκαετία του 70 πολλές εταιρείες κατασκευής FDR, όπως οι Penny & Giles, Normalair Garrett, Lockheed, Ferranti, Smiths Industries, Plessey Avionics και πολλές άλλες άρχισαν να βελτιώνουν τα συστήματα αυτά αφαιρώντας η προσθέτοντας την δυνατότητα καταγραφής άλλων στοιχείων, χωρίς ποτέ να φθάνουν την υπερβολή των πρώτων χρόνων. Σήμερα λοιπόν καταλήξαμε να έχουμε στη διάθεσή μας συστήματα που καταγράφουν και αποθηκεύουν επαρκέστατες πληροφορίες όπως θα δούμε και θα εξετάσουμε αναλυτικότερα παρακάτω και φαίνεται να έχουμε καταλήξει στην τέλεια συσκευή με καταγραφή όλων των αναγκαίων δεδομένων για την διερεύνηση ενός ατυχήματος.

Από το 1965 πολλοί αεροπορικοί οργανισμοί απαιτούσαν την ύπαρξη συστημάτων καταγραφής για αεροσκάφη που το μέγιστο βάρος απογειώσεως ξεπερνούσε τα 5000 κιλά. Στα κανονιστικά πλαίσια που θεσμοθέτησαν οριζόταν ότι θα έπρεπε να καταγράφουν τις βασικές παραμέτρους που είναι: Ταχύτητα πτήσεως, Ύψος πτήσεως, Πορεία, Κάθετες Επιταχύνσεις (τα γνωστά μας g) και σε μερικές περιπτώσεις Κάθετη Ταχύτητα (vertical speed V/S) ή στάση αεροσκάφους ως προς το οριζόντιο επίπεδο. Οι συσκευές αυτές σήμερα ονομάζονται DFDRs (Digital Flight Data Recorders – Ψηφιακοί καταγραφείς δεδομένων της πτήσης)

ΜΑΥΡΟ Ή ΚΟΚΚΙΝΟ;

Έχει επικρατήσει και τα λέμε “μαύρα κουτιά”. Μαύρα κουτιά στον πληθυντικό και εντός εισαγωγικών διότι ναι μεν είναι σχήματος κουτιού, είναι δύο, αλλά πάντως όχι μαύρου χρώματος. Το ένα το γνωρίσαμε πιο πριν σαν Flight Data Recorder (FDR) στην βασική του έκδοση, σήμερα DFDR (Digital Flight Data Recorder – Ψηφιακός καταγραφέας δεδομένων της πτήσης) και θα δούμε τις λειτουργίες του λεπτομερώς πιο κάτω. Το άλλο “κουτί” λέγεται Cockpit Voice Recorder (CVR) και είναι ο καταγραφέας των συνομιλιών και ήχων μέσα από το πιλοτήριο του αεροσκάφους.

Στη συνέχεια λοιπόν του κειμένου θα ονομάζουμε αυτές τις συσκευές με τα πραγματικά τους “αεροπορικά” ονόματα CVR και DFDR. Το πραγματικό χρώμα τους είναι κόκκινο ή έντονο πορτοκαλί για να είναι ευδιάκριτα ανάμεσα στα συντρίμμια των συστημάτων του αεροσκάφους ακόμη και κάτω από το νερό. Στο ερώτημα γιατί αποκαλούνται μαύρα αφού είναι κόκκινα υπάρχουν δύο απαντήσεις. Η μια η πιο απλή είναι ότι τα πρώτα χρόνια της ανάπτυξης τους, όχι όμως και της χρήσης τους, ήταν πραγματικά μαύρου χρώματος, όπως ακόμη και σήμερα τα περισσότερα ηλεκτρονικά “κουτιά”, εκτός μερικών που είναι γκριζοπράσινου χρώματος. Η άλλη απάντηση έχει να κάνει με τη μακάβρια σχέση τους με το αεροπλάνο. Όποια και αν ληφθεί υπόψη θεωρείται σωστή στην έκφραση αφού όπως είπαμε και πιο πάνω είναι κόκκινα και τίποτε δεν αλλάζει αυτό το δεδομένο. Η κατασκευή τους είναι τέτοια που το κέλυφός τους να μπορεί να αντέχει σε δοκιμασίες και καταπονήσεις κάθε είδους, όπως αντοχή σε φορτία πρόσκρουσης από 1000 μέχρι και 1700 g για χρόνο 5-6 χιλιοστών του δευτερολέπτου ή μέχρι 50g γραμμικών επιταχύνσεων, για να μπορεί να διατηρείται σε καλή κατάσταση και το εσωτερικό τους που περιέχει τα δεδομένα.

Για να σας δώσω μία εικόνα της φιλοσοφίας σχεδίασης της κατασκευής και της ανθεκτικότητας των συσκευών αυτών, θα αναφέρω ότι τα κατασκευαστικά όρια αντοχής σε φορτία g ενός μέσης κατηγορίας μαχητικού αεροσκάφους πριν αυτό υποστεί μόνιμες κατασκευαστικές αστοχίες ή στρεβλώσεις δεν ξεπερνούν τα -3g έως +9g. Καταλαβαίνετε τώρα για τι μεγέθη μιλάμε.Το κέλυφός τους έχει αντοχή σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες (1100 Βαθμούς Κελσίου για χρόνο πάνω από τριάντα λεπτά), διατμητικές δυνάμεις περίπου 230 κιλά ανά τετραγωνικό χιλιοστό για 15 χιλιοστά του δευτερολέπτου, και δυνάμεις σύνθλιψης (πιεστικές) από 2500 έως 10000 (!) κιλών για 5 λεπτά. Έτσι Είναι πολύ σπάνιο η θωράκιση τους αυτή, αποτελούμενη συνήθως από κράματα τιτανίου, και ανοξείδωτου χάλυβα, να αστοχήσει. Όμως και στην περίπτωση αστοχίας τα στοιχεία που περιέχουν διατηρούνται με τις ελάχιστες απώλειες και σε τέτοια κατάσταση που συνήθως στο μεγαλύτερο μέρος τους είναι εκμεταλλεύσιμα. Φυσικά εκτός από πυροστεγή, είναι και υδατοστεγή ακόμη και σε τεράστια βάθη. Για πρόσθετη ασφάλεια είναι πάντα τοποθετημένα στο ανώτερο ουραίο τμήμα του αεροσκάφους, που στατιστικώς είναι το τμήμα εκείνο που υφίσταται τις λιγότερες ζημιές κατά την συντριβή.

CVR και SSCVR

Ας αρχίσουμε από την απλούστερη συσκευή εκ των δύο που είναι ο CVR. Αυτός δεν είναι τίποτε περισσότερο και τίποτα λιγότερο από ένα τετρακαναλικό συνήθως μαγνητόφωνο. Τα τρία κανάλια αφορούν καταγραφές από τον πίνακα έλεγχου λήψεων / εκπομπών των επικοινωνιών για καθένα από τα τρία μέλη του πληρώματος (κυβερνήτης, συγκυβερνήτης, ιπτάμενος μηχανικός, και αν δεν υπάρχει ιπτάμενος μηχανικός, όπως τώρα πιά, του πίνακα του παρατηρητή) και το τέταρτο αφορά τις λήψεις του μικροφώνου του χώρου του πιλοτηρίου (Area Microphone). Στο καθένα από τα κανάλια αυτά αντιστοιχεί και ένας ενισχυτής σήματος. Ο CVR είναι τοποθετημένος μέσα σε ένα πυροστεγές και άθραυστο πλαίσιο όπως ακριβώς αναφέραμε πιο πάνω και για τους DFDRs. Η καταγραφή των ήχων, συνομιλιών και επικοινωνιών μέσα στο πιλοτήριο γινόταν μέχρι πριν από λίγα χρόνια πάνω σε μία ατέρμονα μαγνητοταινία διάρκειας 30 λεπτών της ώρας. Η λειτουργία του συστήματος αυτού ήταν συνεχής, ακόμη και όταν το αεροπλάνο βρίσκονταν στο έδαφος. Εφ’ όσον υπάρχει σύνδεση ηλεκτρικής πηγής στο αεροσκάφος ο CVR καταγράφει και διακόπτεται μόνον αν αυτή η πηγή αποσυνδεθεί ή τραβηχτή η ασφάλεια (circuit breaker) που ελέγχει το σύστημα. Σήμερα στα σύγχρονα αεροπλάνα η λειτουργία του και η καταγραφή αρχίζει με την εκκίνηση ενός κινητήρα και σταματά πέντε λεπτά μετά την παύση λειτουργίας του τελευταίου κινητήρα. Μπορεί επίσης να λειτουργήσει (σε κάποια αεροπλάνα) και στο έδαφος ανεξάρτητα των συνθηκών που προανέφερα με ειδική επιλογή σε χειροκίνητη (manual) λειτουργία.  Μπορούμε ακόμη να σβήσουμε τα δεδομένα όλα ή μερικά πατώντας το κουμπί Erase στον πίνακα ελέγχου για ορισμένο χρόνο (5-10 δευτερόλεπτα, ώστε η ενέργεια αυτή να είναι βεβαιωμένα ηθελημένη), ή σε ορισμένα μοντέλα CVR με συνδυασμένη ενεργοποίηση της μόνιμης πέδησης στάθμευσης (parking brake). Στη μαγνητοταινία ήταν πάντα καταγεγραμμένες οι συνομιλίες και ήχοι καθώς και οι επικοινωνίες τα τελευταία τριάντα λεπτά. Και αυτό διότι ήταν πεποίθηση μέχρι σήμερα ότι ο χρόνος αυτός είναι επαρκής για να καταγραφούν όλες οι συνομιλίες και επικοινωνίες που προηγήθηκαν τριάντα λεπτά πριν το συμβάν και θα μπορούσαν να διαφωτίσουν πλήρως τις έρευνες. Σήμερα τα πράγματα έχουν διαφοροποιηθεί διότι σε κάποιες περιπτώσεις τα 30 λεπτά απεδείχθησαν χρόνος ανεπαρκής για να βγουν ασφαλή συμπεράσματα.

Έτσι οι απαιτήσεις αυξήθηκαν και σήμερα οι καταγραφές φτάνουν σε μήκος μέχρι και δύο ώρες. Για να γίνει όμως αυτό και να μειωθεί ο χώρος και το βάρος και οι CVRs να είναι ακόμη ανθεκτικότεροι, η αποθήκευση των ηχητικών δεδομένων δεν γίνεται πια αναλογικά σε μαγνητοταινία αλλά ψηφιακά σε μικροεπεξεργαστή. Για το λόγο αυτό οι σημερινοί CVRs ονομάζονται πια SSCVRs δηλαδή Solid StateCVRs. Μπορούμε λοιπόν να πούμε ότι η ψηφιοποίηση των ηχητικών δεδομένων ισχύει και για τους CVRs. Όταν οι δύο ώρες συμπληρωθούν τότε αρχίζει η διαγραφή των ηχητικών δεδομένων από την αρχή, την παλαιότερη δηλαδή καταγραφή και όσο προχωράει χάνονται τα παλαιότερα δεδομένα. Έτσι υπάρχουν καταγεγραμμένες πάντα οι δύο τελευταίες ώρες. Στο πιλοτήριο, στον πίνακα οργάνων, της οροφής συνήθως, υπάρχει ένα ευαίσθητο μικρόφωνο και κοντά του υπάρχουν οι διακόπτες ελέγχου της λειτουργίας του CVR. Είναι μια απλούστατη διάταξη οργάνων κυκλωμάτων και ενισχυτών που ακόμη και σήμερα στα πολύπλοκα ηλεκτρονικά εξοπλισμένα αεροσκάφη παραμένει σχεδόν χωρίς ουσιαστικές αλλαγές.


O DFDR ΚΑΙ ΤΑ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΑ ΤΟΥ
Το ψηφιακό σύστημα καταγραφής δεδομένων της πτήσεως στον DFDR είναι πολύ πιο σύνθετο σε σχέση με τον CVR. Στα τελευταίας γενιάς αεροπλάνα συνήθως ( ο κάθε κατασκευαστής χρησιμοποιεί δικές του ορολογίες) ονομάζεται AIDS (Aircraft Integrated Data System) και αποτελείται βασικά από τις ακόλουθες μονάδες.
Την ψηφιακή μονάδα πρόσκτησης των στοιχείων. Πρόκειται για μία πολυπρόσωπη μονάδα που μπορεί να την συναντήσετε με περισσότερες της μίας ονοματολογίες, όπως (digital flight data acquisition unit - DFDAU) ή απλά μονάδα πρόσκτησης, αυτή είναι η πιο γνωστή ονοματολογία (Flight Data Acquisition Unit - FDAU) ή σαν μονάδα πρόσκτησης και διαχείρισης των στοιχείων (Flight Data Acquisition and Management Unit - FDAΜU), αλλά και σαν FDIU (Flight Data Interface Unit). Να σημειώσουμε ότι η μονάδα FDIU συλλέγει και τις ηχητικές πληροφορίες για αποστολή και καταγραφή στον CVR. Επίσης σε κάποια αεροπλάνα συναντάται και σαν DMU (Data Management Unit) δηλαδή μονάδα διαχείρισης των στοιχείων. Όπως και αν τα συναντήσετε όλα κάνουν παρόμοιες διεργασίες.


Και τώρα ας μπούμε σε πιο βαθιά νερά. Το λογισμικό του FDAU είναι προγραμματισμένο να κάνει τις ακόλουθες διεργασίες:
- επιλογή αναλογικών παραμέτρων που αποστέλλονται από τους διάφορους αναλογικούς αισθητήρες
- επιλογή αναλογικών και διακριτών παραμέτρων. Μαθηματικώς τα διακριτά σήματα αναπαριστούν ένα οποιοδήποτε επαναλαμβανόμενο φυσικό μέγεθος. Στην προκειμένη περίπτωση, για παράδειγμα, διακριτά σήματα είναι οι θέσεις ανοίγματος / κλεισίματος (ON/OFF) των διακοπτών (πιλοτηρίου ή διακοπτών διάκρισης κατάστασης όπως το αν ευρίσκεται το αεροπλάνο στον αέρα ή στο έδαφος) που η κάθε θέση αναπαρίσταται από ένα φυσικό μέγεθος μέτρησης.
- έλεγχο διακρίβωσης ορθότητας και ακρίβειας των δεδομένων δια της συγκριτικής μεθόδου.
- επιλογή των παραμέτρων από τα πρωτόκολλα επικοινωνίας ARINC.

Στο σημείο αυτό και για να μην μένουν κενά να αναφέρω οτι ARINC σημαίνει Aeronautical Radio Incorporation.
Είναι ένα υπολογιστικό σύστημα μεταφοράς πληροφοριών μεταξύ συνεργαζομένων τμημάτων του αεροσκάφους. Το σύστημα ARINC χαρακτηρίζεται από τους κωδικούς,407, 419, 429, 452, 453, 547, 561, 568, 571, 573, 575, 717, 744 κλπ ανάλογα με την ιδιαίτερη λειτουργία που είναι προορισμένο να εκτελέσει. Για παράδειγμα: Το ARINC 429 προορίζεται να μεταφέρει πληροφορίες από διάφορους λήπτες προς δέκτες ΜΟΝΟ. Αυτό είναι και το μεγάλο μειονέκτημα του ARINC 429. Για “συνομιλία” μεταξύ των άκρων των φορέων (data buses) χρειάζονται διπλοί φορείς. Τo ARINC 575 χαρακτηρίζει τις λήψεις από έναν Air Data Computer. (Αναλυτή στοιχείων αέρος, όπως ταχύτητα και ύψος πτήσεως, βαρομετρική / στατική / δυναμική πίεση, θερμοκρασία αέρος κ.α) κοκ.

και τέλος

- μορφοποίηση της παραγωγής των στοιχείων προς τον DFDR- επεξεργασία της αναπαραγωγής των στοιχείων από τον DFDR και

- εκτέλεση αυτοέλεγχου κανονικής λειτουργίας.

Οι πληροφορίες των διαφόρων συστημάτων που συλλέγονται από τον FDAU δεν είναι πάντα ψηφιακές αλλά και διακριτές και αναλογικές. Για το λόγο αυτό όλα τα στοιχεία που η πηγή τους τα παρέχει σε μη ψηφιακή μορφή, πριν περάσουν στο τμήμα συλλογής του FDAU περνούν από έναν μετατροπέα, που ονομάζεται Analog Converter (ιδιαίτερα η Airbus τον ονομάζει Signal Digital/Analog Converter - SDAC) που αποτελεί, αν θέλετε, την πρώτη πύλη εισόδου των πληροφοριών στον FDAU. Εκεί τα αναλογικά δεδομένα θα μετατραπούν σε ψηφιακά και κατόπιν θα περάσουν στους μικροεπεξεργαστές της μονάδας όπου τα σήματα φιλτράρονται, ενισχύονται και ταξινομούνται. Μεταξύ των κυκλωμάτων που απαρτίζουν τον FDAU, κάποιοι μικροεπεξεργαστές σχηματίζουν το κέντρο που ρυθμίζει το που θα μεταβιβασθούν τα στοιχεία που ο FDAU συλλέγει και επεξεργάζεται. Η σημαντικότερη μονάδα από αυτές που καταλήγουν είναι ο DFDR, το πορτοκαλί... «μαύρο» κουτί για το οποίο γίνεται όλη αυτή η συζήτηση. Οι σύγχρονοι DFDRs με δυνατότητα αποθήκευσης των στοιχείων σε ηλεκτρονική μνήμη και όχι μαγνητικό μέσον έχουν τη δυνατότητα να διατηρούν στη μνήμη τους τα στοιχεία που κατέγραψαν τις τελευταίες 25 ώρες πτήσης. Τα στοιχεία αυτά σύμφωνα με τις απαιτήσεις των κανονισμών διαφέρουν σε σχέση με την τιμή του μέγιστου πιστοποιημένου βάρους απογειώσεως του κάθε αεροπλάνου. Σε σχέση με την τιμή αυτή διαμορφώνονται και οι κατηγορίες των αεροπλάνων. Οι καθοριστικές τιμές είναι τα 5700 κιλά και τα 27000 κιλά. Στην πρώτη κατηγορία κατατάσσονται τα αεροπλάνα με μέγιστο βάρος απογειώσεως κάτω από 5700 κιλά. Στη δεύτερη κατηγορία αυτά με μέγιστο βάρος απογειώσεως πάνω από 5700 κιλά αλλά μέχρι 27000 κιλά και στην τρίτη κατηγορία από εκεί και πάνω. Σύμφωνα με αυτές τις κατηγορίες διαμορφώνονται και οι απαιτήσεις των κανονισμών συν μία ακόμη παράμετρο. Αν το αεροπλάνο είναι εφοδιασμένο με ηλεκτρονικής απεικόνισης όργανα τότε οι πληροφορίες που απαιτούνται να καταγράφονται είναι περισσότερες. Οποίος θέλει μπορεί να ανατρέξει στον κανονισμό EU-OPS στο Appendix 1 του άρθρου 1.715 και θα βρει όλες τις λεπτομέρειες. Τα στοιχεία λοιπόν που πρέπει να καταγράφονται υποχρεωτικά, συμπεριλαμβανομένων και αυτών για αεροπλάνα εφοδιασμένα με ηλεκτρονικής απεικόνισης όργανα είναι:

Ο QARΜία άλλη μονάδα εξίσου σημαντική με τους DFDRs και CVRs, ίσως σημαντικότερη, είναι ο ταχείας προσιτότητας καταγραφέας (QAR-Quick Access Recorder). Και γιατί λεω σημαντικότερη; Η μονάδα αυτή συμβάλλει στην υλοποίηση της ρήσης: «Κάλλιον προλαμβάνειν παρά θεραπεύειν». Τη ρήση αυτή που διατύπωσε η σοφία των προγόνων μας πριν από χιλιάδες χρόνια, μέσω της σημερινής τεχνολογίας ο QAR την υλοποιεί προς την κατεύθυνση αυτή αποθηκεύοντας τα στοιχεία, παλαιότερα σε μία δισκέτα, σήμερα σε ένα απλό CF (memory stick) φωτογραφικής μηχανής. Ακόμη μπορεί και να μην έχει καν memory stick αλλά απλώς να έχει μια USB σύνδεση με ένα laptop για την άντληση (..."άρμεγμα" στη γλώσσα του υποστέγου...) των δεδομένων (data download). Αξίζει να αναφερθεί ότι πέραν του συστήματος QAR, και οι περισσότεροι υπολογιστές που ελέγχουν και λειτουργούν τα επιμέρους συστήματα του αεροσκάφους περιλαμβάνουν ιδιαίτερο δικό τους τμήμα ηλεκτρονικής καταγραφής και αποθήκευσης / μνήμης, των στοιχείων λειτουργίας του συστήματος που ελέγχουν και αποτελούν τμήμα του, που δεν διαγράφεται και ονομάζεται non volatile memory δηλαδή σε ελεύθερη μετάφραση μνήμη που δεν χάνεται (κατά λέξη δεν... εξατμίζεται). Έτσι, με τον ένα ή τον άλλο τρόπο, τα πλείστα δεδομένα της λειτουργίας των συστημάτων του αεροσκάφους, συμπεριλαμβανομένων ανωμαλιών και υπερβάσεων ορίων από το πλήρωμα ή και το προσωπικό συντήρησης, σήμερα αποθηκεύονται με μεγάλη ασφάλεια και μπορούν να αντληθούν ανά πάσα στιγμή αν χρειαστεί. Στις πληροφορίες της non volatile memory δεν υπάρχει δυνατότητα πρόσβασης εκ μέρους των πληρωμάτων και των τεχνικών σε όλα τα επίπεδο συντήρησης, εξαιρουμένου του εργαστηρίου, και δεν παραβιάζονται αλλά ούτε διαγράφονται αν δεν γίνει οριστική αποκατάσταση της βλάβης και στη συνέχεια ΕΙΔΙΚΟΣ τεχνικός να κάνη reset στο όλο σύστημα. Έτσι αποκλείεται η ηθελημένη ή αθέλητη διαγραφή ενός προβλήματος που προέκυψε κατά την διάρκεια της πτήσης ή των δοκιμών εδάφους. Τα στοιχεία του QAR είναι άμεσα διαθέσιμα για σκοπούς προληπτικής συντήρησης ή ελέγχου των επιδόσεων του πληρώματος κατά τον χειρισμό του αεροπλάνου. Αρκετά χρόνια πριν οι Αεροπορικές Αρχές αντελήφθησαν τη σημασία της καταγραφής και παρακολούθησης της συμπεριφοράς των διαφόρων κρισίμων συστημάτων του αεροσκάφους όπως είναι οι κινητήρες αλλα και τη σημασία της παρακολούθησης των επιδόσεων των χειριστών. Με γνώμονα τα πιο πάνω επέβαλλαν την τοποθέτηση τέτοιων συσκευών στα μεγάλα επιβατικά αεροσκάφη και απαίτησαν από τους αερομεταφορείς να θεσπίσουν και να ακολουθούν προληπτικές διαδικασίες. Έτσι μπορούμε πλέον να έχουμε οπτικές αναφορές, (εκτύπωση ή εμφάνιση σε οθόνες) όλων των στοιχείων, δηλαδή αν κάποιος κινητήρας πλησίασε, υπερέβη ή έχει την τάση να υπερβεί τα τεθέντα κατασκευαστικά όρια ασφαλούς λειτουργίας, όπως υπέρβαση ορίων θερμοκρασιών εξόδου καυσαερίων, υπέρβαση των μηχανικών ορίων του φακέλου λειτουργίας των κινητήρων πχ Compressors overspeed, πίεση και θερμοκρασία ελαίου λίπανσης, ανάπτυξη μη κανονικών κραδασμών (Vibration) Αναφορά απώλειας στηρίξεως του συμπιεστού (STALL) κ.α. Ειδικά για τους κινητήρες που αποτελούν κρίσιμα και πανάκριβα συγκροτήματα, υπάρχουν πέραν του QAR και ειδικές μονάδες ενσωματωμένες επάνω τους οι ονομαζόμενες μονάδες παρακολούθησης της κατάστασης του κινητήρα (Engine Condition Monitoring Unit - ECMU). Και σε αυτές τις μονάδες μπορεί να συνδεθεί ένα laptop και να αντληθούν όλα τα στοιχεία προς αξιολόγηση.

Φυσικά η μνήμη τους είναι non volatile και όχι μόνο. Αν το αεροπλάνο διαθέτει μονάδα αναμετάδοσης των δεδομένων του κινητήρα (Engine Data Transmission Unit – EDTU) τότε τα στοιχεία μεταδίδονται δορυφορικά είτε σε πραγματικό χρόνο (real time), η αμμέσως μετά την παύση της λειτουργίας των κινητήρων στο έδαφος, μέσω του συστήματος ACARS σε επίγειους σταθμούς λήψης. Αλλά για το ACARS θα μιλήσουμε πιο κάτω, που αν και είναι ο «μεσάζων» σε προηγμένων διαστάσεων καταγραφής των δεδομένων της πτήσης, παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον να δούμε τι δυνατότητες έχει και τι υπηρεσίες προσφέρει.
Αξιολογώντας λοιπόν όλες αυτές τις πληροφορίες, μας δίδεται η δυνατότητα να κάνουμε έγκαιρη διάγνωση επικείμενης αστοχίας ή βλάβης και να εφαρμόζονται προγράμματα προληπτικής συντήρησης υψηλού βαθμού αξιοπιστίας με αποτέλεσμα μεγάλη οικονομία στην συντήρηση καθώς και καλύτερο βαθμό αξιοπιστίας εκμετάλλευσης και απασχόλησης του στόλου. Η μελέτη και ανάλυση των στοιχείων αυτών αποτελεί ιδιαίτερο κλάδο της Αεροπορικής Επιστήμης που ονομάζεται Reliability Analysis δηλαδή ανάλυση αξιοπιστίας. Στις μέρες μας ειδικότερα, η εξέλιξη αυτών των συστημάτων κινείται με αλματώδεις ρυθμούς ξεφεύγοντας από τα στενά πλαίσια των αναγκών για τα οποία αρχικά δημιουργήθηκε και προσεγγίζει και θέματα χειρισμού του αεροπλάνου. Καταγράφονται δηλαδή και πληροφορίες που αφορούν στην τήρηση των διαδικασιών του φακέλου πτήσεως εκ μέρους του πληρώματος ιδιαίτερα στις κρίσιμες φάσεις της απογείωσης και προσγείωσης, όπως είπαμε και πιο πριν. Η διεργασία αυτή ονομάζεται Παρακολούθηση Δεδομένων της Πτήσης (Flight Data Monitoring – FDM). Τα στοιχεία χειρισμού του αεροπλάνου που ο QAR αποθηκεύει, με ειδικά προγράμματα εμφανίζονται στην οθόνη του υπολογιστή σε διαγραμματική αλλά και παραστατική μορφή. Δηλαδή εμφανίζονται τα όργανα πτήσης του αεροπλάνου και ο αναλυτής έχει τη δυνατότητα να βλέπει τι ακριβώς έδειχναν αυτά κατά την διάρκεια μίας συγκεκριμένης πτήσης ή φάσης της πτήσης, που αυτός επιλέγει. Έτσι μπορεί να φανεί αν σε μία συγκεκριμένη φάση το αεροσκάφος βρέθηκε εκτός των ορίων που ο κατασκευαστής θέτει. Αυτά τα όρια μπορεί να είναι μια απλή υπέρβαση του ορίου ταχύτητας πτήσεως, μια βαριά ή / υπέρβαρη προσγείωση (hard/overweight landing), ή υπέρβαση των ορίων επιταχύνσεων τα ονομαζόμενα g, ο βαθμός καθόδου και η στάση του αεροπλάνου (flare) κατά την προσέγγιση και προσγείωση της πτήσης ΧΧΧ, την ΧΧ.ΧΧ.ΧΧΧΧ ημερομηνία, την ΧΧ:ΧΧ:ΧΧ χρονική στιγμή. Ο χειριστής του αεροπλάνου μπορεί να ελεγχθεί, αν είναι υπότροπος να του επιβληθεί επανεκπαίδευση, ή σε ακραίες περιπτώσεις ακόμα και απαλλαγή από τα καθήκοντά του.

​​​Για να ολοκληρωθεί αυτό το κείμενο χρειάστηκαν περισσότερες από πενήντα ώρες έρευνας και διασταύρωσης στοιχείων και διορθώσεων ώστε η ανάλυση αυτή να είναι όσο το δυνατόν επαρκέστερη και χωρίς ανακρίβειες. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όποια στοιχεία ή εικόνες θέλετε,εκτός από εκείνες που δεν είναι δικές μου, για μία δική σας εργασία. Θα το εκτιμούσα δε απεριόριστα αν με ενημερώνατε πριν

Hussenograph

Ο FDR του Dr.Dave Warren

Thomas, R. & Sydenham, S. The Black Box Flight Recorder . [Online] www.kidcyber.com.au/topics/blackbox.html (2007)

Κάρτα σύνδεσης

με το αεροσκάφος

Κάρτα διαχείρισης ακουστικών
δεδομένων (μόνο στο Voice

                               Recorder)

Καλώδιο μεταφοράς

δεδομένων

Πυρίμαχη
επικάλυψη

Κάρτες μνήμης

Χαλύβδινη θωράκιση

Κάρτα πρόσκτησης

και επεξεργασίας δεδομένων

Underwater Locator Beacon (ULB) Υποβρύχιος Πομπός Εντοπισμού

CVR και DFDR εχουν πορτοκαλί χρώμα και είναι συνήθως τοποθετημένοι ο ένας κοντά στον άλλον


                 σε αντίθεση με τα υπόλοιπα ηλεκτρονικά "κουτιά" που είναι τα περισσότερα μαύρα και

            τοποθετημένα συνήθως κάτω από το πιλοτήριο και το εμπρόσθιο τμήμα της ατράκτου.

                                                                                   

                                                                                   Στη φωτογραφία δεξιά σημειώνονται

                                                                                   με βέλη τα ULBs  (Underwater Locator                                                                                                  Beacons)πάνω στον DFDR και CVR.

Μικρόφωνο

Διακόπτης Δοκιμής

Διακόπτης Διαγραφής



Ενδείκτης παρακολούθησης της κανονικότητας του ηχητικού επιπέδου του σήματος της εγγραφής κατα την εκτέλεση δοκιμής




Σύνδεση ακουστικών για δοκιμή της

κανονικής λειτουργίας του συστήματος

ΤΟ ULB

Μετά από όλα αυτά το ερώτημα που εύλογα μπορεί να τεθεί είναι το εξής. Τι γίνεται αν το αεροπλάνο χαθεί στον βυθό της θάλασσας ή ακόμα χειρότερα στην άβυσσο ενός ωκεανού; Πώς θα εντοπιστούν τα «μαύρα» κουτιά; Σήμερα η τεχνολογία ευρίσκεται σε τέτοιο επίπεδο που πολύ σπάνια δεν θα εντοπιστούν. Το πιο πρόσφατο που μου έρχεται στο μυαλό τη στιγμή αυτή είναι αυτό του Β777  των Μαλαισιανών Αερογραμμών. Αλλά αυτό ίσως και να αποτελεί ένα τελείως ξεχωριστό κεφάλαιο με ιδιάζουσα "υφή".  Τρανή όμως απόδειξη για το αντίθετο, αποτελεί η ανεύρεση και ανέλκυση των καταγραφέων του Α330 της Air France από τον Ατλαντικό Ωκεανό και από βάθος τεσσάρων χιλιάδων μέτρων έπειτα από σχεδόν δύο χρόνια από τότε που συνέβη το ατύχημα. Βέβαια η πάροδος τόσο μεγάλου χρονικού διαστήματος εγκυμονεί πολύ σοβαρούς κινδύνους άλλου επιπέδου. Δεν είναι η ανησυχία τόσο για τα καταγεγραμμένα στοιχεία, όσο για τη μη έγκαιρη διάγνωση των αιτίων του ατυχήματος με αποτέλεσμα να υπάρχει κίνδυνος να προκύψει εν τω μεταξύ άλλο ατύχημα ίδιας αιτιολογίας, στο χρονικό διάστημα που μεσολαβεί μέχρι την ανεύρεσή τους και τον προσδιορισμό των αιτίων του ατυχήματος αυτού, αφού τα αίτια θα είναι άγνωστα αρα δεν θα έχουμε λάβουμε προληπτικά μέτρα αποτροπής επανάληψης. Επειδή αυτά τα σενάρια ήταν γνωστά από πάντα οι αεροπορικές αρχές από πολλά χρόνια πριν απαιτούν τα «μαύρα» κουτιά να είναι εφοδιασμένα με έναν πομπό εντοπισμού τους όταν βρεθούν κάτω από την επιφάνεια του υγρού στοιχείου. Ο πομπός αυτός ονομάζεται Υποβρύχιος Φάρος (πομπός αν θέλετε) Εντοπισμού (Underwater Locator Beacon - ULB). Μπορεί ακόμη να τον συναντήσετε και με την ονομασία Underwater Acoustic Beacon. Οπως και αν ονομάζεται η συσκευή αυτή, που συνήθως είναι κυλινδρικής μορφής, μήκους οκτώ έως δέκα εκατοστών και διαμέτρου περίπου τριών, είναι μόνιμα τοποθετημένη στο εμπρόσθιο μέρος του DFDR και CVR. Ενεργοποιείται αυτόματα μόλις βρεθεί στο νερό και εκπέμπει 1 έως 4 παλμούς ανά δευτερόλεπτο, συχνότητας 37,5 kilohertz ακόμα και από τα έξι χιλιάδες μέτρα βάθος !!! Βέβαια οι προδιαγραφές λένε οτι υπό ορισμένες συνθήκες μπορεί να ανιχνευτεί σε βάθη από 1800 έως 3600 μέτρα από την επιφάνεια του υγρού στοιχείου. Αυτό όμως δεν είναι και τόσο μεγάλο πρόβλημα διότι με τη σημερινή τεχνολογία μπορεί το υπόλοιπο βάθος να καλυφθεί από την πόντιση υποθαλάσσιου ανιχνευτή που θα λειτουργεί σαν αναμεταδότης στην επιφάνεια. Το ULB είναι εφοδιασμένο με μία ενσωματωμένη μπαταρία που η διάρκεια ζωής της σε συνεχή λειτουργία κυμαίνεται, υπό κανονικές και ιδανικές συνθήκες φορτισμένης μπαταρίας, στις εικοσιοκτώ με τριάντα μέρες χωρίς να αποκλείεται να λειτουργήσει για ένα 30% επιπλέον χρόνου. Εντούτοις το μάθημα που η αεροπορική κοινότητα πήρε από την τραγωδία της Air France 447, ήταν ότι και αυτός ο χρόνος, υπό ειδικές συνθήκες δεν επαρκεί. Για το λόγο αυτό οι διεθνείς αεροπορικές αρχές (FAA, EASA, ICAO) προσανατολίζονται στην έκδοση ειδικών οδηγιών και να απαιτήσουν τον εφοδιασμό των επιβατικών αεροπλάνων που πετούν πάνω από θάλασσα, με DFDR/CVR που οι μπαταρίες των ULBs θα επιτρέπουν τη λειτουργία τους για τρεις μήνες. 

Πίνακας οροφής cockpit α/φους ATR-72

Το ψηφιακό καταγραφικό δεδομένων της πτήσεως (digital flight data recorder DFDR).
Τον πίνακα ελέγχου (control panel) στο θάλαμο διακυβερνήσεως συνήθως στον πίνακα της οροφής (CP)
Ένα γραμμικό επιταχυνσιόμετρο (linear accelerometer - LA) που αποστολή του είναι να διακρίνει και να μετρά τις επιταχύνσεις του αεροσκάφους ως προς τους τρεις άξονες. Οι δυνάμεις επιταχύνσεων αλλάζουν τη θέση σε ένα εκκρεμές και στη συνέχεια η αλλαγή αυτή παράγει ένα σήμα ανάλογο του εύρους αυτής της μετακίνησης. Ένας ενισχυτής ενισχύει αυτό το σήμα και στη συνέχεια αφού αναλυθεί μεταφέρεται στον FDAU. Κατά παρόμοιο τρόπο, είτε με γραμμικούς αναλυτές – αισθητήρες, είτε περιστροφικούς, είτε ψηφιακούς ή αναλογικούς τα διάφορα δεδομένα συλλέγονται και μεταφέρονται με διαύλους επικοινωνίας ARINC στο FDAU. Και τέλος υπάρχει (όχι πάντα) το καταγραφικό ταχείας πρόσβασης (quick access recorder - QAR) που θα δούμε τη λειτουργία και τη χρησιμότητά του πιο κάτω.

Η αντικατάσταση του λόγω λήξης της ζωής της ενσωματωμένης μπαταρίας του πρέπει να γίνεται σε τακτά χρονικά διαστήματα όπως ορίζει ο κατασκευαστής. Ακόμη μερικοί εντοπιστές είναι σχεδιασμένοι ώστε κατά το ατύχημα να εκτοξεύονται μακριά από το αεροσκάφος (αυτό αφορά κυρίως μερικά Αγγλικής κατασκευής αεροσκάφη όπως τα μαχητικά Tornados και πολιτικά όπως Concorde και BAC 1 11) ώστε να αποφεύγεται πιθανή ζημιά που θα μπορούσε να αποτρέψει τη λειτουργία τους.

• Η ώρα και ο χρόνος από την εκκίνηση των κινητήρων, της απογείωσης κλπ
• Βαρομετρικό ύψος
• Ενδεικνυομένη ταχύτητα
• Κατεύθυνση
• Κανονική επιτάχυνση
• Στάση ως προς τον εγκάρσιο άξονα του αεροπλάνου
• Στάση ως προς τον διαμήκη άξονα του αεροπλάνου
• Χειρισμός μικροφώνου επικοινωνιών
• Η ώση κάθε κινητήρα
• Η θέση των μοχλών ισχύος (μανετών)
• Η θέση των πτερυγίων καμπυλότητας χείλους εκφυγής
• Η θέση των πτερυγίων καμπυλότητας χείλους προσβολής
• Η θέση του μοχλού των πτερυγίων καμπυλότητας χείλους προσβολής

και εκφυγής
• Η θέση του αναστροφέα ώσης των κινητήρων
• Η θέση των φθορέων άντωσης και η θέση του μοχλού λειτουργίας τους
• Η τιμή της εξωτερικής θερμοκρασίας
• Η θέση του / των διακοπτών αυτομάτου πιλότου και του συστήματος αυτόματης ρύθμισης της ώσης
• Η γωνία προσβολής του αεροπλάνου
• Διαμήκεις επιταχύνσεις
• Εγκάρσιες επιταχύνσεις
• Θέσεις των επιφανειών ελέγχου και των κινήσεων που επιλέγει ο

χειριστής
• Θέσεις αντιστάθμισης
• Ραδιοϋψομετρικές τιμές
• Κάθετες αποκλίσεις από το σύστημα ενόργανης προσγείωσης
• Οριζόντιες αποκλίσεις από το σύστημα ενόργανης προσγείωσης
• Ραδιοφάροι
• Προειδοποιητικά σήματα
• Επιλογές συχνοτήτων αεροναυτιλίας
• Αποστασιομέτρηση
• Θέση συστήματος προσγειώσεως και διάκριση κατάστασης αέρος ή

εδάφους
• Προειδοποιήσεις προσέγγισης εδάφους
• Χαμηλές πιέσεις υδραυλικών συστημάτων
• Ταχύτητα εδάφους
• Θέσης μοχλού λειτουργίας του συστήματος προσγειώσεως
• Επιλογή της ρύθμισης βαρομετρικής πίεσης (QNH) στα υψόμετρα

(χωριστά για κάθε χειριστή)
• Επιλογή ύψους
• Επιλογή ταχύτητας
• Επιλογή Mach
• Επιλογή κατεύθυνσης
• Επιλογή καθέτου ταχύτητας
• Επιλογή πορείας
• Επιλογή αποφασιστικού ύψους
• Διαμόρφωση απεικόνισης ηλεκτρονικών οργάνων
• Διαμόρφωση ενδείξεων στα όργανα πολλαπλών λειτουργιών και προειδοποιήσεων κινητήρων και συστημάτων

Αυτά είναι λοιπόν τα στοιχεία που καταγράφονται. Έτσι αν το απευκταίο χτυπήσει την πόρτα, θα υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία για να μπορέσουν οι άνθρωποι που θα ψάξουν να βρουν το πώς, τι και γιατί να καταλήξουν σε ένα συμπέρασμα. Στο σημείο αυτό θα ήταν παράλειψη να μη σημειώσουμε ότι τα πιο πάνω δεν εφαρμόζονται μόνο στα αεροσκάφη της Πολιτικής Αεροπορίας. Με τις ίδιες περίπου πρακτικές και χρήσεις συναντώνται και στην Πολεμική Αεροπορία, και στα σύγχρονα στρατιωτικά αεροσκάφη όχι μόνο τα μεταφορικά αλλά και τα μαχητικά.
Οι δοκιμασίες αντοχής που πρέπει να υποστούν οι DFDR και CVR προκειμένου να πιστοποιηθούν σαν κατάλληλοι για χρήση είναι.
Έκθεση σε φλόγα 1100°C με 100% κάλυψη για 30 λεπτά
Δυνάμεις πρόσκρουσης 3400 Gs για 6,5 ms
Θλιπτικές δυνάμεις (πίεση) 2300 κιλά για 5 λεπτά κατά τα τρία επίπεδα
Αντοχή με βύθιση σε διάφορα υγρά όπως καύσιμο, λάδι, υδραυλικό για 24 ώρες
Αντοχή με βύθιση σε θαλασσινό νερό για 30 μέρες
Αντοχή σε διάτρηση από αντικείμενο βάρους 250 κιλών που πέφτει από ύψος 3 μέτρα και η αιχμή του έχει διάμετρο μέχρι 6 χιλιοστά
Υδροστατική αντοχή ίση με βύθιση σε βάθος 6000 μέτρων

Ο QAR στο διαμέρισμα των ηλκτρονικών συστημάτων ενός Β767 με τη θυρίδα πρόσβασης ανοιχτή. Το βέλος υποδεικνύει τη σχισμή όπου μπαίνει η δισκέτα.

Παράλληλα το σύστημα FDIU προβλέπει τα όποια στοιχεία που αποκωδικοποιούνται, να προωθούνται και προς την μνήμη ενός εκτυπωτή που ευρίσκεται στο πιλοτήριο των σύγχρονων αεροπλάνων. Ολες οι παράμετροι της πτήσης καταγράφονται και αποτυπώνονται στο χαρτί με ειδική κωδικοποίηση. Οι Τεχνικοί εδάφους που θα ζητήσουν να δουν στην κάθε άφιξη του αεροσκάφους τη συμπεριφορά των συστημάτων του, βλέποντας αυτούς τους κωδικούς γνωρίζουν αμέσως αν υπάρχει και που υπάρχει πρόβλημα. Και για να αστειευτούμε λίγο, το σύστημα αυτό το ονομάζουμε «ο... ρουφιάνος» γιατί τίποτε δεν άφηνε κρυφό. Ακόμα και αν «σβήσουμε» τη βλάβη από μία σελίδα, η κωδικοποίησης παραμένει στη μνήμη. Ο κάθε ένας αρμόδιος που θα θελήσει να ελέγξει το τι συνέβη, καιρό πριν σε κάποια πτήση, μπορεί να πάρει κυριολεκτικά «χαρτί και καλαμάρι» κάθε στοιχεία με κάθε λεπτομέρεια. Με την έλευση λοιπόν όλων αυτών των συστημάτων, QAR, non volatile memory, κλπ, τα «φέσια» τέλος.... Στη γλώσσα της πίστας και του υποστέγου «Φέσι» είναι η προσπάθεια κάποιου να «αποκαταστήσει» μια βλάβη (με το στυλό, όπως λέγεται), ή το πλήρωμα να μην αναφέρει μια βλάβη ή εσφαλμένο χειρισμό. 

Τώρα ο μηχανικός δεν έχει παρά να ζητήσει τα στοιχεία από τους υπολογιστές στο πιλοτήριο και αυτοί θα του πουν που υπάρχει βλάβη, τι να κάνει για να την αποκαταστήσει και σε ποιο κεφάλαιο των Εγχειριδίων Συντήρησης (ΑΜΜ) θα πρέπει να ανατρέξει. Βέβαια πρέπει να πούμε ότι κάποιες φορές και οι υπολογιστές φέρονται... απρεπώς και ψεύδονται. Είναι αυτό που ονομάζουμε βλάβες Fake, δηλαδή μη αυθεντικές. Όμως και στην περίπτωση αυτή συνήθως «επανορθώνουν» καθοδηγώντας τον μηχανικό πριν κάνει κάτι άλλο, να κάνει μια επαναστοιχειοθέτηση, ένα reset όπως λέμε, στο σύστημα και αν επιμείνει η βλάβη τότε να προχωρήσει στις υποδεικνυόμενες ενέργειες. Συνήθως το reset είναι το τράβηγμα μιας ή περισσοτέρων ασφαλειών (circuit breakers), ή απλά μέσα από μία εντολή του υπολογιστή.

Σε όλες τις περιπτώσεις η ενεργοποίηση του συστήματος συλλογής και καταγραφής γίνεται με την εκκίνηση του πρώτου στη σειρά εκκίνησης κινητήρα που αρχίζει να καταγράφει τις παραμέτρους του και παύει να λειτουργεί λίγο μετά, συνήθως πέντε λεπτά, μετά την απενεργοποίηση του τελευταίου κινητήρα, όπως και για το CVR. Εδώ όμως δεν υπάρχει δυνατότητα διαγραφής.....
Για να φτάσουν οι πληροφορίες μέχρι τον DFDR και να καταγραφούν, θα πρέπει πρώτα να περάσουν και να επεξεργαστούν από τις μονάδες που κατονομάζονται πιο πάνω, που θα δείτε στη συνέχεια ελαφρά απλουστευμένες, αναλύοντας ένα σύγχρονο, προηγμένης τεχνολογίας σύστημα πρόσκτησης και διαχείρισης των στοιχείων πτήσεως το AIDS. Ξεκαθαρίζοντας τα πράγματα από την αρχή διευκρινίζω ότι δεν θα πρέπει να αναζητήσετε κάποια μονάδα που να ονομάζεται AIDS καθώς απλά αποτελεί ένα συγκρότημα / σύστημα που απαρτίζεται από τις πέντε μονάδες (FDAU, DFDR, CP, LA και QAR) που αναφέρονται πιο πάνω. Κέντρο και ψυχή του λοιπόν είναι η μονάδα FDAU με την πλέον κοινότυπη ονομασία. Το FDAU είναι μια μονάδα μικροϋπολογιστών επιφορτισμένων με το έργο της συλλογής των αναλογικών και ψηφιακών παραμέτρων και τη μετατροπή τους σε μια αναγνωρίσιμη και εγγράψιμη μορφή. Η λειτουργία και η ανταλλαγή των πληροφοριών γίνεται με βάση το πρωτόκολλο επικοινωνίας ARINC.

Μονάδα πρόσκτησης δεδομένων Flight

Data Acquisition Unit (FDAU) τρίτης γενιάς

TO ELT
Αν και η συσκευή αυτή δεν αφορά στα συστήματα καταγραφής, εντούτοις θα την αναφέρουμε διότι για να βρεθούν τα «μαύρα κουτιά» πρέπει πρώτα να βρεθεί το αεροπλάνο. Και είναι οι συσκευές αυτές που βοηθούν στον εντοπισμό του αεροπλάνου. Οταν ένα αεροπλάνο χαθεί σε μία ζούγκλα, σε μία οροσειρά καλυμμένη από πυκνή βλάστηση ή σε ένα ωκεανό είναι σαν να ψάχνουμε μία βελόνα στα άχυρα. Μπορεί από την συντριβή να υπάρχουν επιζώντες, μπορεί να υπάρχουν άνθρωποι σε βάρκες στον ωκεανό που ο αέρας να τις παρασύρει μίλια μακριά από το σημείο που έγινε μια προσθαλάσσωση και το πρώτο και κύριο μέλλημα μας είναι να βρούμε πρώτα τους ανθρώπους που τυχόν επέζησαν. Στη συνέχεια θα δούμε και για την ανεύρεση των CVR/DFDR κλπ. Χρειαζόμαστε λοιπόν και εντοπιστές του ίδιου του αεροπλάνου αλλά και των μαζικών μέσων διάσωσης (σωσίβιες λέμβους).

Η συσκευή ELT μπορεί να εκπέμψει σε σταθμούς Local User Terminals (LUT), με ικανότητα λήψης σε ακτίνα μέχρι 2500 χιλιομέτρων. Οι σταθμοί αυτοί μεταβιβάζουν δορυφορικά τα στοιχεία της εκπομπής, που περιλαμβάνουν το νηολόγιο του αεροπλάνου που φυσικά περιλαμβάνει τη χώρα, και την εταιρεία ή τον ιδιοκτήτη αν πρόκειται για ιδιωτικό. Οι σταθμοί αφού λάβουν το σήμα μπορούν να προσδιορίσουν τη θέση του αεροπλάνου με ακρίβεια περιοχής ακτίνας περίπου δύο χιλιομέτρων. Οι συχνότητες 121.5 MHz και 243 MHz χρησιμεύουν στον ακριβή εντοπισμό του ELT και του αεροπλάνου ή των εφοδίων διάσωσης. Τα κωδικοποιημένα σήματα λαμβάνονται από δορυφορικά συστήματα που είναι συνδεδεμένα με κέντρα έρευνας και διάσωσης σε διάφορα σημεία της Υδρογείου. Η μπαταρία που τροφοδοτεί το ELT ενεργοποιείται με τη βύθισή του σε νερό ή σε οποιαδήποτε άλλα υγρά όπως τσάι, καφές, σούπα ή ακόμη και... ούρα. Κάποια ELTs είναι εφοδιασμένα με έναν ασκό που περιέχει νερό. Όταν το αεροπλάνο συντριβεί σε ξηρά σπάει ο ασκός και περιλούζει τη συσκευή και έτσι ενεργοποιείται αυτόματα.

Επινοήθηκε λοιπόν μία συσκευή που ονομάζεται ELT από τα αρχικά των λέξεων Emergency Locator Transmitter δηλαδή Πομπός Εντοπισμού κατάστασης ανάγκης. Παρόμοιες συσκευές χρησιμοποιούνται και στα πλοία με την ονομασία EPIRB (emergency position-indicating radio beacons). Ακόμη υπάρχουν ακριβά ρολόγια χειρός που τα φοράνε οι χειριστές πολεμικών αεροπλάνων (και όχι μόνο) που περιέχουν παρόμοιους πομπούς με την ονομασία PLB (Personal Locator Beacon). Τo ELT είναι μία ηλεκτρονική μονάδα / πομπός σταθερός (μόνιμα τοποθετημένος πάνω στο αεροπλάνο) ή φορητός (ευρίσκεται μέσα στα εφόδια διάσωσης των σωσιβίων λέμβων ή αποσπώμενος σε ειδική βάση μέσα στο θάλαμο των επιβατών του αεροπλάνου) που αποστολή του είναι να εκπέμπει κωδικοποιημένα σήματα στις εξής τρεις συγκεκριμένες ραδιοσυχνότητες: VHF 121.5 MHz, UHF243 MHz και 406 MHz για το δορυφορικό σύστημα έρευνας και διάσωσης COSPAS SARSAT που καθιερώθηκε παγκοσμίως σαν το μοναδικό σύστημα μετά την 1 Φεβρουαρίου 2009. Ο Cospas-Sarsat είναι ένας διεθνής οργανισμός πρότυπο διεθνούς συνεργασίας που δεν μπόρεσε να επισκιαστεί ακόμη και κατά τη διάρκεια του ψυχρού πολέμου. SARSAT είναι τα αρχικά των λέξεων Search And Rescue (Ερευνά και Διάσωση) και SAT (Satellite – Δορυφόρος), δηλαδή Ερευνά και Διάσωση που υποστηρίζεται από δορυφορικό σύστημα. Το αρκτικόλεξο COSPAS (КОСПАС) προέρχεται από τις ρωσικές λέξεις Cosmicheskaya Sistema Poiska Avariynyh Sudov (στα Ρωσικά КΟсмическая Система Поиска Аварийных Судов), το οποίο σημαίνει Δορυφορικό σύστημα αναζήτησης σκαφών που κινδυνεύουν. Η οργάνωση ιδρύθηκε το 1979 από τη Ρωσία και το 1982 την πλαισίωσαν οι ΗΠΑ ο Καναδάς και η Γαλλία. Στη συνέχεια προσχώρησαν 29 ακόμα χώρες μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα. Αυτή είναι εν συντομία η ιστορία της γένεσης του σύγχρονου συστήματος έρευνας και διάσωσης.

Η παροχή όμως του ρεύματος από την μπαταρία προς τον πομπό επιτρέπεται μόνο όταν το ELT έχει σχεδόν κατακόρυφη θέση περί τις 70º από τον κατακόρυφο άξονα. Γιαυτό τα ELTs θα τα δείτε πάντα τοποθετημένα σε οριζόντια θέση.
Κάποια άλλα περιέχουν ένα αδρανειακό διακόπτη (g-switch) που τα ενεργοποιεί με την πρόσκρουση ανεξαρτήτων θέσης και στάσης.
Με τη χρήση των ELTs ο εντοπισμός του αεροσκάφους είναι ζήτημα ελαχίστου χρόνου ακόμη και αν υπάρχουν προβλήματα μορφολογίας εδάφους που σε κάποιες σπάνιες περιπτώσεις πιθανόν να αποπροσανατολίσουν τα μηχανήματα εντοπισμού ή δυσπροσιτότητας λόγω απόκρημνων τοποθεσιών, ή πυκνής βλάστησης.

ACARS
Κλείνοντας την παρουσίαση των «μαύρων» κουτιών και των μυστικών τους πρέπει να σας αποκαλύψω ένα ακόμη πολύ ενδιαφέρον μυστικό. Αυτό του ACARS.
ACARS σημαίνει Aircraft Communication Addressing and Reporting System. Δηλαδή σύστημα επικοινωνίας και καταχώρησης της αναφοράς του αεροσκάφους.
Το σύστημα είναι σχηματισμένο γύρω από την μονάδα διαχείρισης των επικοινωνιών του ACARS την ACARS MU (Aircraft Communications Addressing and Reporting System Management Unit) που επιτρέπει την ανταλλαγή πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο μεταξύ του αεροσκάφους και του επίγειου σταθμού λήψης, που συνήθως ευρίσκεται στην Κεντρική Τεχνική Βάση της αεροπορικής εταιρείας για την οποία λειτουργεί το αεροπλάνο. Σε κάποιες περιπτώσεις και εφόσον πρόκειται μόνο για αποστολή στοιχείων των κινητήρων, μπορεί η λήψη να γίνεται και στην έδρα του κατασκευαστή των κινητήρων, ή μόνο σε αυτήν. Η εκπομπή συνήθως γίνεται μέσω του πομπού VHF Νο 3 του αεροπλάνου, αυτόματα υπό τον έλεγχο του ACARS MU και επίγειων αναμεταδοτών. Αν ο πομπός VHF Νο 3 δεν λειτουργεί ή δεν είναι διαθέσιμος για κάποιο λόγο τότε μπορεί να γίνει μέσω δορυφορικής ζεύξης. Το σύστημα ACARS μεταδίδει γραπτό, παραμετροποιημένο ή μη, κείμενο και σε κάποιες περιπτώσεις και διαγραμματικό. Επίσης λαμβάνει γραπτό κείμενο που μπορεί να εκτυπώνεται στον εκτυπωτή του αεροπλάνου, όπως μετεωρολογικά δελτία, σχέδια πτήσεως κλπ.

Τα διάφορα στοιχεία όπως αναφορά στοιχείων κινητήρων κατά την εκκίνηση, την απογείωση, κατά την διάρκεια της διαδρομής, κατά την διάρκεια δοκιμών, συλλέγονται από τα συστήματα του αεροπλάνου και παραλαμβάνονται από το ACARS MU μέσω πρωτοκόλλου επικοινωνιών ARINC 429. Εδώ πρέπει να σημειώσουμε ότι η αποστολή των στοιχείων δεν είναι καθόλου ανέξοδη, ειδικά μέσω δορυφορικής ζεύξης (SATCOM). Εν τούτοις κάποιες μεγάλες αεροπορικές εταιρείες έχουν υιοθετήσει το σύστημα αυτό διότι τους προσφέρει καλύτερα διαγνωστικά αποτελέσματα αλλά και σημαντική μείωση των καθυστερήσεων αφού γνωρίζουν ανά πάσα στιγμή σε τι κατάσταση από απόψεως τεχνικής είναι το αεροπλάνο. Έτσι μπορούν να γνωρίζουν πολύ πριν την άφιξη του αν έχει βλάβη και πώς θα την αντιμετωπίσουν και αν θα χρειαστεί να αντικατασταθεί το αεροπλάνο με άλλο για να συνεχίσει το επόμενο προγραμματισμένο σκέλος χωρίς καθυστέρηση.

Θέλω να πιστεύω ότι τα στοιχεία και οι περιγραφές που μόλις διαβάσατε έχουν καλύψει αρκετά κενά στην ενημέρωσή σας σχετικά με το θέμα που αναλύσαμε. Και είναι αλήθεια ότι όποια και αν είναι η φιλοσοφία σχεδίασης και κατασκευής τους οι μικρές και άγνωστες στον πολύ κόσμο συσκευές που μόλις περιγράψαμε έχουν κατά κανόνα καθοριστικής σημασίας προσφορά στο δύσκολο έργο των συνεργείων έρευνας και διάσωσης, όπως επίσης αναμφισβήτητα προσφέρουν ανεκτίμητες υπηρεσίες στο πεδίο της πρόληψης

Για να ολοκληρωθεί αυτό το κείμενο χρειάστηκαν περισσότερες από 150 ώρες έρευνας και διασταύρωσης στοιχείων και διορθώσεων ώστε η ανάλυση αυτή να είναι όσο το δυνατόν επαρκέστερη και χωρίς ανακρίβειες. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όποια στοιχεία ή εικόνες θέλετε,εκτός από εκείνες που δεν είναι δικές μου, για μία δική σας εργασία.

Θα το εκτιμούσα δε απεριόριστα αν με ενημερώνατε πριν.

Φωτογραφία ULB σε κλίμακα 1:1 
Κ.Γαβριλάκης

This is paragraph text. Double click here to edit and add your own text.

Μονάδα πρόσκτησης δεδομένων Flight
Data Acquisition Unit (FDAU) τέταρτης γενιάς

Σχηματική απεικόνιση ενός τυπικού συστήματος καταγραφής