La NTSB mostró el registrador de datos de vuelo del vuelo 214 de Asiana Airlines y el registrador de voz de la cabina en julio de 2013 en Washington. D.C. después de que el avión Boeing 777 se estrellara en la pista del Aeropuerto Internacional de San Francisco. NTSB a través de Getty Images Los buzos en Indonesia finalmente recuperaron uno de los registradores de datos de vuelo del avión Lion Air que se estrelló en el mar de Java el 29 de octubre. 2018, con 189 personas a bordo. Según informes de AP, El registrador de datos de vuelo debería ayudar a los investigadores a obtener algunas respuestas sobre qué causó que el Boeing 737 MAX 8 de dos meses de edad se estrellara justo después del despegue. La grabadora de voz también debería proporcionar las voces de la tripulación de cabina, sonidos del motor, advertencias de instrumentación y otras grabaciones de audio durante el vuelo.
Por lo general, hay muchas preguntas sin respuesta cuando un avión se cae. Es por eso que los investigadores recurren al registrador de datos de vuelo (FDR) y al registrador de voz de la cabina (CVR) del avión, también conocido como "cajas negras, "para obtener respuestas. Después de cualquier accidente aéreo en los EE. UU., Los investigadores de seguridad de la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (NTSB) comienzan inmediatamente a buscar las cajas negras de la aeronave.
Respuestas Desafortunadamente, aunque no siempre vienen rápido. Los investigadores tardaron casi dos años en encontrar la caja negra del vuelo 447 de Air France, 447 que se estrelló el 1 de junio, 2009, en el Atlántico Sur. La caja no solo había sobrevivido al impacto, pero también sumergido por debajo de casi 13, 000 pies de salado, agua de mar corrosiva. En el final, los datos demostraron que el error del piloto había contribuido a una pérdida que finalmente provocó el accidente.
Estos dispositivos de grabación, que cuestan entre $ 10, 000 y $ 15, 000 cada uno, revelar detalles de los eventos inmediatamente anteriores al accidente. En este articulo, veremos los dos tipos de cajas negras, cómo sobreviven a los choques, y cómo se recuperan y analizan.
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Un registrador de datos de vuelo modelo más antiguo de EgyptAir 990, que se estrelló en 1999. © Reuters / CORBIS El uso generalizado de grabadoras de aviación no comenzó hasta la era posterior a la Segunda Guerra Mundial. Desde entonces, el medio de grabación de cajas negras ha evolucionado para registrar mucha más información sobre la operación de una aeronave.
Se utilizan cajas negras más antiguas cinta magnética , una tecnología que se introdujo por primera vez en la década de 1960. La cinta magnética funciona como cualquier grabadora. La cinta de Mylar se tira a través de una cabeza electromagnética, lo que deja un poco de datos en la cinta. Estos días, uso de cajas negras tarjetas de memoria de estado sólido , que surgió en la década de 1990.
Los registradores de estado sólido se consideran mucho más fiables que sus homólogos de cinta magnética. De Estado sólido utiliza matrices apiladas de chips de memoria, para que no tengan partes móviles. Sin partes móviles, hay menos problemas de mantenimiento y menos posibilidades de que algo se rompa durante un accidente.
Los datos tanto del CVR como del FDR se almacenan en tableros de memoria dentro de unidad de memoria de supervivencia en caso de accidente (CSMU). Las tarjetas de memoria tienen suficiente espacio de almacenamiento digital para albergar dos horas de datos de audio para CVR y 25 horas de datos de vuelo para FDR.
Los aviones están equipados con sensores que recopilan datos como la aceleración, velocidad aerodinámica, altitud, ajustes de solapa, temperatura exterior, Rendimiento de motor, y temperatura y presión de la cabina. Las grabadoras de cinta magnética pueden rastrear alrededor de 100 parámetros, mientras que las grabadoras de estado sólido pueden rastrear mucho más.
Por ejemplo, en el Boeing 787, las unidades pueden registrar la friolera de 146, 000 parámetros, resultando en varios terabytes de datos para cada vuelo. Esa increíble carga de datos es una espada de doble filo; es genial para monitorear la aeronave, pero puede abrumar a los ingenieros y al personal de mantenimiento. Para administrar todos esos datos, necesitan un software de gestión de datos sofisticado.
Ya sea que el sistema sea una versión anterior o completamente moderna, Todos los datos recopilados por los sensores del avión se envían al unidad de adquisición de datos de vuelo (FDAU) en la parte delantera de la aeronave. Este dispositivo se encuentra a menudo en el bahía de equipos electrónicos debajo de la cabina. La unidad de adquisición de datos de vuelo es el administrador intermedio de todo el proceso de registro de datos. Toma la información de los sensores y la envía a las cajas negras.
Ambas cajas negras funcionan con uno de los dos generadores de energía que obtienen su energía de los motores del avión. Un generador es una fuente de alimentación de CC de 28 voltios, y el otro es de 115 voltios, Fuente de alimentación de CA de 400 hercios (Hz).
La grabadora de voz de la cabina y la grabadora de datos de vuelo que se recuperaron del vuelo 5191 de Comair en 2006. Mark Wilson / Getty Images En casi todos los aviones comerciales, Hay varios micrófonos integrados en la cabina que escuchan la conversación de la tripulación de vuelo. Estos micrófonos también rastrean cualquier ruido ambiental en la cabina, tales como interruptores que se disparan o golpes o golpes sordos. Puede haber hasta cuatro micrófonos en la cabina del avión, cada uno conectado a la grabadora de voz de la cabina (CVR).
Los micrófonos envían audio al CVR, que digitaliza y almacena las señales. En la cabina También hay un dispositivo llamado unidad de control asociada , que proporciona preamplificación para el audio que va al CVR. Los cuatro micrófonos se colocan en los auriculares del piloto, auriculares de copiloto, auriculares de un tercer miembro de la tripulación (si hay un tercer miembro de la tripulación) y cerca del centro de la cabina, para captar alertas de audio y otros sonidos.
La mayoría de los CVR de cinta magnética almacenan los últimos 30 minutos de sonido. Usan un bucle continuo de cinta que completa un ciclo cada 30 minutos. A medida que se graba material nuevo, se reemplaza el material más antiguo. Los CVR que utilizan almacenamiento de estado sólido pueden grabar dos horas de audio. Similar a las grabadoras de cinta magnética, Los registradores de estado sólido también graban sobre material antiguo.
Una de las cajas negras recuperadas del Airbus A330 de Air France, que se estrelló contra el Atlántico en 2009. Oficina de Análisis e Investigación de Francia (BEA) El registrador de datos de vuelo (FDR) está diseñado para registrar los datos operativos de los sistemas del avión. Hay sensores conectados desde varias áreas del avión a la unidad de adquisición de datos de vuelo, que está conectado al FDR. Así que cada vez que el piloto acciona un interruptor o hace girar una perilla, el FDR registra cada acción.
En los EE.UU., la Administración Federal de Aviación (FAA) requiere que las aerolíneas comerciales registren un mínimo de 11 a 29 parámetros, dependiendo del tamaño de la aeronave. Las grabadoras de cinta magnética tienen el potencial de registrar hasta 100 parámetros. Los FDR de estado sólido pueden grabar cientos o incluso miles más.
El 17 de julio 1997, la FAA emitió un Código de Regulaciones Federales que requiere el registro de al menos 88 parámetros en aeronaves fabricadas después del 19 de agosto. 2002. Estos son algunos de los parámetros registrados por la mayoría de los FDR:
Los registradores de estado sólido pueden rastrear más parámetros que la cinta magnética porque permiten un flujo de datos más rápido. Los FDR de estado sólido pueden almacenar hasta 25 horas de datos de vuelo. Cada parámetro adicional registrado por el FDR les da a los investigadores una pista más sobre la causa de un accidente.
Los registradores de vuelo del vuelo 1404 de Continental Airlines, que se salió de la pista durante el despegue en Denver, Colorado en 2008. Mark Wilson / Getty Images Los accidentes de avión son asuntos violentos. En muchos accidentes de este tipo, los únicos dispositivos que sobreviven son los unidades de memoria con capacidad de supervivencia (CSMU) de los registradores de datos de vuelo y registradores de voz de cabina. Típicamente, el resto del chasis y los componentes internos de las grabadoras están destrozados. La CSMU es un cilindro grande que se atornilla a la parte plana de la grabadora. Este dispositivo está diseñado para soportar calor extremo, choques discordantes y toneladas de presión. En grabadoras de cinta magnética más antiguas, la CSMU está dentro de una caja rectangular.
Usando tres capas de materiales, la CSMU en una caja negra de estado sólido aísla y protege la pila de tarjetas de memoria que almacenan los datos digitalizados.
Aquí hay un vistazo más de cerca a los materiales que proporcionan una barrera para las tarjetas de memoria. comenzando en la barrera más interna y trabajando hacia afuera:
Estas carcasas endurecidas son increíblemente importantes. Sin la protección adecuada, todos los datos de vuelo serían destruidos. Entonces, para asegurarse de que los datos permanezcan seguros, los ingenieros atacan sus cajas negras con toda furia para ver si sus productos pueden soportar abusos extremos.
Para garantizar la calidad y supervivencia de las cajas negras, Los fabricantes prueban minuciosamente las CSMU. Recordar, solo la CSMU tiene que sobrevivir a un accidente; si los investigadores de accidentes tienen eso, pueden recuperar la información que necesitan. Para probar la unidad, Los ingenieros cargan datos de muestra en las tarjetas de memoria dentro de la CSMU. Este patrón se revisa en la lectura para determinar si alguno de los datos ha sido dañado por el impacto del choque, incendios o presión.
Hay varias pruebas que componen la secuencia de supervivencia al choque:
Durante la prueba de fuego, los cable de interfaz de memoria que une las tarjetas de memoria a la placa de circuito se quema. Después de que la unidad se enfríe, los investigadores lo desmontan y extraen el módulo de memoria. Vuelven a apilar las tarjetas de memoria, instale un nuevo cable de interfaz de memoria y conecte la unidad a un sistema de lectura para verificar que se tengan en cuenta todos los datos precargados.
Las cajas negras generalmente se venden e instalan directamente a los fabricantes de aviones. Ambas cajas negras están instaladas en la cola del avión; colocarlas en la parte trasera del avión aumenta sus posibilidades de supervivencia. La ubicación precisa de las grabadoras depende del plano individual. A veces se encuentran en el techo de la cocina, en la bodega de carga de popa o en el cono de cola que cubre la parte trasera de la aeronave.
La Armada de Brasil muestra los restos recuperados de un avión de Air France perdido en pleno vuelo sobre el Océano Atlántico. Folleto de la Armada de Brasil / Xinhua Press / Corbis Aunque se denominan "cajas negras, "Las grabadoras de aviación en realidad están pintadas de naranja brillante. Este color distintivo, junto con las tiras de cinta reflectante adheridas al exterior de las grabadoras, ayudar a los investigadores a localizar las cajas negras después de un accidente. Son especialmente útiles cuando un avión aterriza en el agua. Hay dos posibles orígenes del término caja negra :Algunos creen que se debe a que las primeras grabadoras estaban pintadas de negro, mientras que otros piensan que se refiere a la carbonización que se produce en los incendios posteriores a un accidente.
Además de la pintura y la cinta reflectante, las cajas negras están equipadas con un baliza de localización subacuática (ULB). Si miras la imagen de una caja negra, casi siempre verás un pequeño, objeto cilíndrico unido a un extremo del dispositivo. Si bien también funciona como asa de transporte, este cilindro es en realidad una baliza.
Si un avión se estrella contra el agua, la baliza envía un pulso ultrasónico que no puede ser escuchado por los oídos humanos, pero es fácilmente detectable por el sonar y el equipo de localización acústica. Hay un sensor de inmersión en el lado de la baliza que parece una diana. Cuando el agua toca este sensor, la baliza está activada.
La baliza envía pulsos a 37,5 kilohercios (kHz) y puede transmitir sonido a una profundidad de 14, 000 pies (4, 267 metros). Una vez que la baliza comienza a hacer ping, hace ping una vez por segundo durante 30 días. Esta baliza funciona con una batería que tiene una vida útil de seis años. En raras ocasiones, la baliza puede romperse durante una colisión de alto impacto.
En los EE. UU., Cuando los investigadores localizan una caja negra, se transporta a los laboratorios de computación de la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (NTSB). Se tiene especial cuidado en el transporte de estos dispositivos para evitar daños adicionales en el medio de grabación. En casos de accidentes de agua, Las grabadoras se colocan en una hielera con agua para evitar que se sequen.
La grabadora de voz de cabina del Sukhoi Superjet 100 ruso, que se estrelló contra la ladera de una montaña en 2012. AFP / AFP / GettyImages Después de encontrar las cajas negras, los investigadores llevan las grabadoras a un laboratorio donde pueden descargar los datos de las grabadoras e intentar recrear los eventos del accidente. Este proceso puede tardar semanas o meses en completarse. En los Estados Unidos, Los fabricantes de cajas negras proporcionan a la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte los sistemas de lectura y el software necesarios para realizar un análisis completo de los datos almacenados en los registradores.
Si el FDR no está dañado, los investigadores pueden simplemente reproducirlo en la grabadora conectándolo a un sistema de lectura. Con registradores de estado sólido, los investigadores pueden extraer los datos almacenados en cuestión de minutos a través de puertos USB o Ethernet. Muy a menudo, las grabadoras recuperadas de los restos están abolladas o quemadas. En estos casos, se quitan las tarjetas de memoria, limpiar y tener un nuevo cable de interfaz de memoria instalado. Luego, la tarjeta de memoria se conecta a una grabadora en funcionamiento. Este registrador tiene un software especial para facilitar la recuperación de datos sin posibilidad de sobrescribir ninguno de ellos.
Por lo general, se contrata a un equipo de expertos para interpretar las grabaciones almacenadas en un CVR. Este grupo generalmente incluye representantes de la aerolínea y el fabricante del avión, un especialista en seguridad en el transporte de la NTSB y un investigador de seguridad aérea de la NTSB. Este grupo también puede incluir un especialista en idiomas del FBI y, si es necesario, un interprete. Esta pizarra intenta interpretar 30 minutos de palabras y sonidos grabados por el CVR. Este puede ser un proceso laborioso y puede tardar semanas en completarse.
Tanto el FDR como el CVR son herramientas invaluables para cualquier investigación de aeronaves. Suelen ser los únicos supervivientes de accidentes de aviación, y como tal, proporcionan pistas importantes sobre la causa que serían imposibles de obtener de otra manera. A medida que la tecnología evoluciona, Las cajas negras seguirán desempeñando un papel fundamental en las investigaciones de accidentes.
No solo para aviones:la caja negra que se muestra aquí proviene de un auto de carreras que estuvo involucrado en un accidente en Australia en 2006. Greg Burke-Pool / Getty Images Hay todo tipo de mejoras potenciales en el horizonte para la tecnología de caja negra. Lo más obvio, Los sistemas actuales no graban ningún video de la actividad de la cabina. Durante años, la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte ha intentado en vano implementar capacidades de video en sistemas de caja negra, pero muchos pilotos se niegan rotundamente a permitir el video, diciendo que tales sistemas violan su privacidad y que la captura de datos actual es suficiente para los investigadores de accidentes.
La NTSB continúa insistiendo en que no existe demasiada información al investigar accidentes aéreos. En el presente, La grabación de video aún está en espera.
Pero la tecnología está más que lista. Aerobús, por ejemplo, instala un sistema Vision 1000 en todos sus helicópteros. La cámara Vision 1000 está montada detrás de la cabeza del piloto, donde graba video de las acciones del piloto y el área de la cabina, así como la vista más allá del parabrisas, a cuatro fotogramas por segundo. Pesa alrededor de media libra y solo necesita energía y una conexión de GPS para su activación.
El video no es la única mejora que ha encontrado resistencia desde el status quo. Desde 2002, algunos legisladores han impulsado la Ley de mejora de la aviación y el vuelo, que no requeriría uno, pero dos registradores de vuelo, incluido uno que se expulsa automáticamente del avión durante un incidente. Estos registradores autoeyectables son más fáciles de localizar y tienen menos probabilidades de sufrir daños catastróficos. Hasta aquí, aunque, la ley no ha sido aprobada por el Congreso.
Las cajas negras no son solo para aviones. Ahora están integrados en muchos tipos de vehículos. Incluso puede tener uno en su automóvil, aunque no lo sepas. Alrededor del 90 por ciento de los automóviles nuevos tienen registradores de datos de eventos (EDR) que rastrean el mismo tipo de datos que las cajas negras de los aviones. El EDR está aparentemente diseñado para mantener y monitorear el sistema de seguridad del automóvil, pero los investigadores de accidentes pueden utilizar y utilizan los datos de EDR para comprender mejor los restos de naufragio ... y, a veces, para culpar después de un accidente.
Cuando se trata de cajas negras montadas en aviones, es muy posible que se queden en el camino. En lugar de grabar en una caja, Los aviones pronto pueden simplemente transmitir todos sus datos esenciales directamente a una estación en tierra. Estos sistemas ya existen. Por ejemplo, El sistema aire-tierra FlyhtStream de AeroMechanical Services envía datos de vuelo a una base de operaciones vía satélite.
Estos sistemas eliminan la búsqueda desesperada de una caja que puede haber sido destruida en un accidente. y puede ser más confiable, también. Por el momento, aunque, Las cajas negras siguen siendo una necesidad todos los días, ya que miles de aviones surcan los cielos. volar a millones de personas por todo el mundo.
Tengo una pesadilla recurrente sobre volar por los cielos en un avión condenado. Cada vez, el avión abandona la pista durante el despegue y luego acelera violentamente hacia el cielo. Nunca llego al final del sueño. Quizás eso sea algo bueno. Felizmente, Los fallos de funcionamiento de las aeronaves son extremadamente raros:estadísticamente hablando, tu coche es mucho más peligroso. Pero cuando los aviones caen del cielo, es un alivio tener una idea de por qué ... de lo contrario, ingenieros y miembros de la familia se quedarían agonizando, preguntándome por qué personas inocentes murieron de una manera tan terrible. Espero no ser nunca parte de una escena de accidente donde sea necesaria una caja negra. A no ser que, por supuesto, es solo en mis sueños.
