Hộp đen máy bay là gì và chúng hoạt động ra sao?

Hộp đen là thuật ngữ phổ biến được sử dụng trong lĩnh vực hàng không, dùng để miêu tả máy ghi dữ liệu chuyến bay điện tử. Theo đó, hộp đen có thể là CVR (Máy ghi âm buồng lái) hoặc FDR (Máy ghi dữ liệu chuyến bay), hoặc sự kết hợp của cả hai. Ngoài ra, một số hộp đen hiện đại chứa mọi thứ chỉ trong một bộ phận. 

Dù bằng cách nào, vì lợi ích dự phòng, mỗi máy bay phải có ít nhất hai chiếc hộp đen trên khoang. Những chiếc hộp này về cơ bản là những ổ cứng được gia cố chắc chắn để ghi lại mọi thứ về một chuyến bay trên cơ sở liên tục.

Trong đó, FDR sẽ liên tục ghi lại một loạt dữ liệu (khoảng 700 thông số khác nhau) về tất cả các khía cạnh của một chiếc máy bay khi nó di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Còn CVR ghi lại các cuộc trò chuyện trên khoang máy bay và các âm thanh khác như truyền radio và cảnh báo tự động. Tuy nhiên, CVR sẽ chỉ lưu lại thông tin trong khoảng 2 tiếng gần nhất. Ý tưởng cơ bản là nếu có bất kỳ sự cố nào xảy ra với máy bay - đặc biệt là nếu có một tai nạn nghiêm trọng và không thể nói chuyện với phi công về những gì đã xảy ra - dữ liệu từ hộp đen có thể giúp tái tạo lại chính xác những gì xảy ra vào thời điểm gặp nạn. 

Hộp đen máy bay không thật sự có màu đen. Ảnh: NTSB 

Cấn lưu, dù được gọi là hộp đen là nhưng không có hộp đen nào thực sự màu đen. Bạn muốn có thể thực sự tìm thấy chúng sau một vụ tai nạn, vì vậy các hộp này được sơn bằng màu sáng là cam quốc tế. Tuy nhiên, tên hộp đen vẫn tồn tại.

Tất nhiên, việc tìm kiếm dễ dàng là ưu tiên hàng đầu và vì có thể không phải lúc nào vị trí máy bay rơi cũng có thể dễ dàng xác định, đặc biệt nếu vụ tai nạn xảy ra trên những vùng biển xa xôi. Vì lý do đó, tất cả các hộp đen đều có đèn hiệu định vị để truyền tín hiệu khi tiếp xúc với nước, ít nhất là cho đến khi hết pin - thường là sau khoảng một tháng. Tuy nhiên, một vấn đề là bán kính cho tín hiệu không thực sự rộng lắm và đã có những lời kêu gọi lắp đặt các đèn hiệu mạnh hơn để giúp dễ dàng tìm thấy thiết bị này từ xa.

Mọi đầu ghi của hộp đen đều cần có khả năng chống chọi với trường hợp xấu nhất là một vụ tai nạn thảm khốc. Điều đó có nghĩa là chúng cần được chứng nhận là không thể phá hủy ít nhiều, ít nhất là đạt đến một số ngưỡng rất cao. Chúng được thử nghiệm bằng cách phóng lên một bức tường bê tông với tốc độ 750 km/h và có thể chịu được tải trọng 2,25 tấn trong ít nhất 5 phút, nhiệt độ 1.100 độ C trong một giờ, chống thấm nước và chịu được áp suất nặng được tìm thấy ở độ sâu hàng nghìn mét dưới nước.

Thực tế, sau vụ tai nạn chuyến bay 447 của Air France ở Đại Tây Dương vào năm 2009, các hộp đen đã không được tìm thấy trong gần hai năm. Đống đổ nát chứa các hộp bị chìm ở độ sâu gần 4.000 mét. Thế nhưng dữ liệu và các đoạn ghi âm đã được khôi phục thành công và là bằng chứng vô giá giúp các nhà điều tra hiểu chính xác điều gì đã xảy ra. Điều này cho thấy thiết bị này rõ ràng được thiết kế để tồn tại lâu dài. 

Để đạt được mức độ bảo vệ mạnh mẽ này, các bảng mạch bộ nhớ trạng thái rắn lưu trữ dữ liệu được đặt trong nhiều lớp vật liệu - thường bao gồm lớp vỏ bên ngoài bằng thép hoặc titan, một khối nhiệt và lớp cách nhiệt đặc biệt. Phần lớn thời gian chúng được giữ ở đuôi máy bay, nơi người ta cho rằng chúng sẽ có cơ hội được bảo đảm tốt hơn.

Hộp đen thường được cất ở đuôi máy bay. Ảnh: Jetphotos.net

Hầu hết mọi người đều biết đến vai trò của những thiết bị này trong việc khắc phục hậu quả của các vụ tai nạn lớn nhưng hộp đen cũng có thể hữu ích trong việc khắc phục sự cố hoặc tìm hiểu các vấn đề ít nghiêm trọng hơn. Tập hợp các điểm dữ liệu phong phú có thể giúp làm sáng tỏ những gì có thể đã xảy ra với một hệ thống cụ thể và giúp các kỹ sư khắc phục vấn đề đó hoặc làm rõ chuỗi thông tin sai hoặc sơ suất nào dẫn đến tình huống không an toàn.

Trong cả hai trường hợp, các nhà nghiên cứu đã lấy dữ liệu và phân tích nó để tìm các manh mối liên quan tới vụ tai nạn. Chỉ có một số ít các cơ quan trên thế giới có đủ nguồn lực và kinh nghiệm để phân tích dữ liệu hộp đen trong các sự cố phức tạp. Một cơ quan nổi tiếng là BEA của Pháp, được giao nhiệm vụ phân tích các hộp đen từ chuyến bay ET302 của Ethiopian Airlines, vụ tai nạn máy bay nghiêm trọng khiến dòng máy báy Boeing 737 Max bị cấm bay trên toàn thế giới. Các nhà điều tra có tay nghề hầu như luôn có thể sử dụng những gì họ tìm thấy để vẽ một bức tranh rất hoàn chỉnh về những gì đã xảy ra và sử dụng nó để giúp các chuyến bay trong tương lai an toàn hơn.

Các nhà điều tra của BEA phân tích một máy ghi dữ liệu chuyến bay. Ảnh: BEA 

Kể từ khi một số sự cố hàng không nổi tiếng như AF447 và MH370, một số người đã kêu gọi chuyển sang phát sóng trực tiếp dữ liệu đo từ xa từ máy bay thay vì lưu trữ chúng trên các hộp đen . Điều đó sẽ cung cấp cho các nhà điều tra quyền truy cập ngay lập tức vào dữ liệu liên quan và mang lại câu trả lời cần thiết cho thế giới một cách nhanh chóng hơn. 

Đến nay, mặc dù đã có một số giải pháp dựa trên vệ tinh để phát trực tiếp dữ liệu chuyến bay nhưng việc phát toàn bộ dữ liệu chuyến bay theo thời gian thực hầu như không được coi là ưu tiên. Bởi vì việc này đòi hỏi một sự sửa chữa tốn kém. Ngay cả khi hàng nghìn hộp đen lưu trữ hàng triệu điểm dữ liệu ngày này qua ngày khác trên các chuyến bay trên khắp thế giới, hầu hết chúng không bao giờ cần thiết vì các vụ tai nạn nghiêm rất ít khi xảy ra. Và những tai nạn mà dữ liệu khó lấy hoặc không thể tìm thấy máy bay thì càng hiếm hơn. Hộp đen giống như bảo hiểm - thật tốt khi có và thậm chí còn tốt hơn nếu bạn không bao giờ phải sử dụng nó.

Minh Hạnh (Theo Flightradar24)