O NTSB exibiu o gravador de dados do voo 214 da Asiana Airlines e o gravador de voz da cabine em julho de 2013 em Washington, D.C. após a queda da aeronave Boeing 777 na pista do Aeroporto Internacional de São Francisco. NTSB via Getty Images p Mergulhadores na Indonésia finalmente recuperaram um dos gravadores de dados de vôo do jato Lion Air que caiu no Mar de Java em 29 de outubro, 2018, com 189 pessoas a bordo. De acordo com relatórios da AP, o gravador de dados de vôo deve ajudar os investigadores a obterem algumas respostas sobre o que causou a queda do Boeing 737 MAX 8 de dois meses logo após a decolagem. O gravador de voz também deve fornecer as vozes da tripulação da cabine, sons do motor, avisos de instrumentação e outras gravações de áudio durante o vôo.
p Geralmente há muitas perguntas sem resposta quando um avião cai. É por isso que os investigadores recorrem ao gravador de dados de vôo do avião (FDR) e ao gravador de voz da cabine (CVR), também conhecido como "caixas pretas, "para obter respostas. Após qualquer acidente de avião nos EUA, os investigadores de segurança do National Transportation Safety Board (NTSB) começam imediatamente a procurar as caixas pretas da aeronave.
p Respostas, Infelizmente, nem sempre vem rápido embora. Os investigadores levaram quase dois anos para encontrar a caixa preta do voo 447 da Air France, 447 que caiu em 1º de junho, 2009, no Atlântico Sul. A caixa não apenas sobreviveu ao impacto, mas também estando submerso sob quase 13 anos, 000 pés de sal, água do mar corrosiva. No fim, os dados provaram que o erro do piloto contribuiu para um estol que acabou causando o acidente. p Esses dispositivos de gravação, que custam entre $ 10, 000 e $ 15, 000 cada, revelar detalhes dos eventos imediatamente anteriores ao acidente. Neste artigo, veremos os dois tipos de caixas pretas, como eles sobrevivem a acidentes, e como eles são recuperados e analisados.
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Um gravador de dados de voo de modelo mais antigo da EgyptAir 990, que caiu em 1999. © Reuters / CORBIS p O uso generalizado de gravadores de aviação não começou até a era pós-Segunda Guerra Mundial. Desde então, o meio de gravação de caixas pretas evoluiu para registrar muito mais informações sobre a operação de uma aeronave.
p Caixas pretas mais antigas usadas fita magnética , uma tecnologia que foi introduzida pela primeira vez na década de 1960. A fita magnética funciona como qualquer gravador. A fita Mylar é puxada através de uma cabeça eletromagnética, o que deixa um pouco de dados na fita. Nos dias de hoje, uso de caixas pretas placas de memória de estado sólido , que surgiu na década de 1990.
p Os gravadores de estado sólido são considerados muito mais confiáveis do que seus equivalentes de fita magnética. Estado sólido usa matrizes empilhadas de chips de memória, então eles não têm peças móveis. Sem peças móveis, há menos problemas de manutenção e uma menor chance de algo quebrar durante uma falha. p Os dados do CVR e do FDR são armazenados na pilha placas de memória dentro de unidade de memória resistente a colisões (CSMU). As placas de memória têm espaço de armazenamento digital suficiente para acomodar duas horas de dados de áudio para CVRs e 25 horas de dados de voo para FDRs. p Os aviões são equipados com sensores que coletam dados como aceleração, velocidade do ar, altitude, configurações de flap, Temperatura exterior, desempenho do motor, e temperatura e pressão da cabine. Os gravadores de fita magnética podem rastrear cerca de 100 parâmetros, enquanto os gravadores de estado sólido podem rastrear muito mais. p Por exemplo, no Boeing 787, as unidades podem registrar 146, 000 parâmetros, resultando em vários terabytes de dados para cada voo. Essa incrível carga de dados é uma espada de dois gumes; é ótimo para monitorar a aeronave, mas pode sobrecarregar engenheiros e pessoal de manutenção. Para gerenciar todos esses dados, eles precisam de um software sofisticado de gerenciamento de dados. p Quer o sistema seja uma versão mais antiga ou totalmente moderno, todos os dados coletados pelos sensores do avião são enviados para o unidade de aquisição de dados de voo (FDAU) na frente da aeronave. Este dispositivo geralmente é encontrado no baia de equipamentos eletrônicos sob o cockpit. A unidade de aquisição de dados de vôo é o gerenciador intermediário de todo o processo de gravação de dados. Ele pega as informações dos sensores e as envia para as caixas pretas. p Ambas as caixas pretas são alimentadas por um dos dois geradores de energia que retiram energia dos motores do avião. Um gerador é uma fonte de alimentação CC de 28 volts, e o outro é de 115 volts, Fonte de alimentação CA de 400 hertz (Hz).
O gravador de voz da cabine e o gravador de dados de vôo que foram recuperados do Comair Flight 5191 em 2006. Mark Wilson / Getty Images p Em quase todas as aeronaves comerciais, há vários microfones embutidos na cabine que ouvem as conversas da tripulação de vôo. Esses microfones também rastreiam qualquer ruído ambiente na cabine, como interruptores sendo acionados ou quaisquer batidas ou baques. Pode haver até quatro microfones na cabine do avião, cada um conectado ao gravador de voz da cabine (CVR).
p Microfones enviam áudio para o CVR, que digitaliza e armazena os sinais. Na cabine, há também um dispositivo chamado de unidade de controle associada , que fornece pré-amplificação para o áudio que vai para o CVR. Os quatro microfones são colocados no fone de ouvido do piloto, fone de ouvido do co-piloto, fone de ouvido de um terceiro membro da tripulação (se houver um terceiro membro da tripulação) e perto do centro da cabine, para captar alertas de áudio e outros sons.
p A maioria dos CVRs de fita magnética armazena os últimos 30 minutos de som. Eles usam um loop contínuo de fita que completa um ciclo a cada 30 minutos. Conforme o novo material é gravado, o material mais antigo é substituído. Os CVRs que usam armazenamento de estado sólido podem gravar duas horas de áudio. Semelhante aos gravadores de fita magnética, gravadores de estado sólido também gravam sobre material antigo.
Uma das caixas pretas recuperadas do Air France Airbus A330, que caiu no Atlântico em 2009. Bureau of Analysis and Research of France (BEA) p O gravador de dados de voo (FDR) é projetado para registrar os dados operacionais dos sistemas do avião. Existem sensores conectados de várias áreas do avião à unidade de aquisição de dados de voo, que é conectado ao FDR. Assim, sempre que o piloto vira um interruptor ou gira um botão, o FDR registra cada ação.
p Nos E.U.A., a Federal Aviation Administration (FAA) exige que as companhias aéreas comerciais registrem um mínimo de 11 a 29 parâmetros, dependendo do tamanho da aeronave. Os gravadores de fita magnética têm potencial para gravar até 100 parâmetros. Os FDRs de estado sólido podem registrar centenas ou até milhares mais.
p Em 17 de julho, 1997, a FAA emitiu um Código de Regulamentações Federais que exige o registro de pelo menos 88 parâmetros em aeronaves fabricadas após 19 de agosto, 2002. Aqui estão alguns dos parâmetros registrados pela maioria dos FDRs:
Os gravadores de vôo do voo 1404 da Continental Airlines, que escorregou da pista durante a decolagem em Denver, Colorado em 2008. Mark Wilson / Getty Images p Os acidentes de avião são violentos. Em muitos desses acidentes, os únicos dispositivos que sobrevivem são os unidades de memória resistentes a colisões (CSMUs) dos gravadores de dados de voo e gravadores de voz da cabine. Tipicamente, o resto do chassi dos gravadores e componentes internos estão mutilados. O CSMU é um cilindro grande que se aparafusa na parte plana do registrador. Este dispositivo foi projetado para suportar calor extremo, estrondos estrondosos e toneladas de pressão. Em gravadores de fita magnética mais antigos, o CSMU está dentro de uma caixa retangular.
p Usando três camadas de materiais, o CSMU em uma caixa preta de estado sólido isola e protege a pilha de placas de memória que armazenam os dados digitalizados.
p Aqui está uma visão mais detalhada dos materiais que fornecem uma barreira para as placas de memória, começando na barreira mais interna e avançando para fora:
A Marinha do Brasil mostra destroços recuperados de uma aeronave da Air France perdida em pleno vôo sobre o Oceano Atlântico. Folheto da Marinha do Brasil / Xinhua Press / Corbis p Embora sejam chamadas de "caixas pretas, "gravadores de aviação são pintados de laranja brilhante. Esta cor distinta, junto com as tiras de fita reflexiva presas ao exterior dos gravadores, ajudar os investigadores a localizar as caixas pretas após um acidente. Eles são especialmente úteis quando um avião pousa na água. Existem duas origens possíveis do termo caixa preta :Alguns acreditam que é porque os primeiros gravadores eram pintados de preto, enquanto outros pensam que se refere à carbonização que ocorre em incêndios pós-acidente.
p Além da tinta e da fita reflexiva, as caixas pretas são equipadas com um farol localizador subaquático (ULB). Se você olhar para a imagem de uma caixa preta, você quase sempre verá um pequeno, objeto cilíndrico anexado a uma extremidade do dispositivo. Embora dobre como uma alça de transporte, este cilindro é na verdade um farol.
p Se um avião cair na água, o farol envia um pulso ultrassônico que não pode ser ouvido por ouvidos humanos, mas é prontamente detectável por sonar e equipamento de localização acústica. Existe um sensor de submersão no lado do farol que se parece com um alvo. Quando a água toca este sensor, o farol é ativado. p O beacon envia pulsos a 37,5 kilohertz (kHz) e pode transmitir sons tão profundos quanto 14, 000 pés (4, 267 metros). Assim que o beacon começar a pingar, ele pings uma vez por segundo durante 30 dias. Este farol é alimentado por uma bateria com vida útil de seis anos. Em raras ocasiões, o farol pode ser quebrado durante uma colisão de alto impacto. p Nos EUA, quando os investigadores localizam uma caixa preta, é transportado para os laboratórios de informática do National Transportation Safety Board (NTSB). Cuidado especial é tomado ao transportar esses dispositivos, a fim de evitar mais danos à mídia de gravação. Em casos de acidentes com água, os gravadores são colocados em um refrigerador com água para evitar que sequem.
O gravador de voz da cabine do russo Sukhoi Superjet 100, que caiu na encosta de uma montanha em 2012. AFP / AFP / GettyImages p Depois de encontrar as caixas pretas, os investigadores levam os gravadores para um laboratório onde podem fazer o download dos dados dos gravadores e tentar recriar os eventos do acidente. Esse processo pode levar semanas ou meses para ser concluído. Nos Estados Unidos, os fabricantes de caixas pretas fornecem ao National Transportation Safety Board os sistemas de leitura e software necessários para fazer uma análise completa dos dados armazenados dos gravadores.
p Se o FDR não estiver danificado, os investigadores podem simplesmente reproduzi-lo no gravador, conectando-o a um sistema de leitura. Com gravadores de estado sólido, os investigadores podem extrair os dados armazenados em questão de minutos por meio de portas USB ou Ethernet. Muitas vezes, gravadores recuperados dos destroços estão amassados ou queimados. Nesses casos, as placas de memória são removidas, limpo e tem um novo cabo de interface de memória instalado. Em seguida, a placa de memória é conectada a um gravador de trabalho. Este gravador possui um software especial para facilitar a recuperação dos dados sem a possibilidade de sobrescrever nenhum deles.
p Normalmente, uma equipe de especialistas é contratada para interpretar as gravações armazenadas em um CVR. Este grupo normalmente inclui representantes da companhia aérea e do fabricante do avião, um especialista em segurança de transporte NTSB e um investigador de segurança aérea NTSB. Este grupo também pode incluir um especialista em linguagem do FBI e, se necessário, um interprete. Esta placa tenta interpretar 30 minutos de palavras e sons gravados pelo CVR. Esse processo pode ser trabalhoso e pode levar semanas para ser concluído. p Tanto o FDR quanto o CVR são ferramentas valiosas para qualquer investigação de aeronaves. Esses são frequentemente os únicos sobreviventes de acidentes de avião, e, como tal, fornecem pistas importantes para a causa que seriam impossíveis de obter de outra maneira. Conforme a tecnologia evolui, as caixas pretas continuarão a desempenhar um papel importante nas investigações de acidentes.
Não apenas para aviões:a caixa preta retratada aqui veio de um carro de corrida que se envolveu em um acidente na Austrália em 2006. Greg Burke-Pool / Getty Images p Existem todos os tipos de melhorias potenciais no horizonte para a tecnologia de caixa preta. Obviamente, os sistemas atuais não gravam nenhum vídeo da atividade da cabine. Por anos, o National Transportation Safety Board tem tentado em vão implementar recursos de vídeo em sistemas de caixa preta, mas muitos pilotos se recusam firmemente a permitir o vídeo, dizendo que tais sistemas violam sua privacidade e que a captura de dados atuais é suficiente para os investigadores de acidentes.
p O NTSB continua a insistir que não existe informação demais quando se investiga acidentes de avião. Atualmente, a gravação de vídeo ainda está em espera.
p Mas a tecnologia está mais do que pronta. Airbus, por exemplo, instala um sistema Vision 1000 em todos os seus helicópteros. A câmera Vision 1000 é montada atrás da cabeça do piloto, onde grava vídeo das ações do piloto e da área da cabine, bem como a visão além do pára-brisa, a quatro quadros por segundo. Ele pesa cerca de meio quilo e precisa apenas de energia e uma conexão GPS para ativação. p O vídeo não é a única melhoria que encontrou resistência do status quo. Desde 2002, alguns legisladores têm pressionado pela Lei de Salvamento da Aviação e Melhoria do Voo, o que exigiria não um, mas dois gravadores de vôo, incluindo um que se ejeta automaticamente do avião durante um incidente. Esses gravadores auto-ejetáveis são mais fáceis de localizar e têm menos probabilidade de sofrer danos catastróficos. Até aqui, no entanto, a lei não foi aprovada pelo Congresso. p As caixas pretas não são apenas para aviões. Eles agora estão integrados em muitos tipos de veículos. Você pode até ter um em seu carro, embora você não saiba sobre isso. Cerca de 90 por cento dos carros novos têm gravadores de dados de eventos (EDRs) que rastreiam o mesmo tipo de dados que as caixas pretas dos aviões. O EDR é ostensivamente projetado para manter e monitorar o sistema de segurança do carro, mas os investigadores de acidentes podem e usam os dados EDR para entender melhor os destroços ... e, às vezes, atribuir a culpa após um acidente. p Quando se trata de caixas pretas montadas em aviões, é perfeitamente possível que eles fiquem pelo caminho. Em vez de gravar em uma caixa, os aviões podem, em breve, simplesmente transmitir todos os seus dados essenciais diretamente para uma estação terrestre. Esses sistemas já existem. Por exemplo, O sistema ar-solo FlyhtStream da AeroMechanical Services envia dados de voo para uma base via satélite. p Esses sistemas eliminam a busca desesperada por uma caixa que pode ter sido destruída em um acidente, e pode ser mais confiável, também. Para o momento, no entanto, as caixas pretas ainda são uma necessidade a cada dia, enquanto milhares de aviões voam para o céu, voando milhões de pessoas em todo o mundo.
