Proč jsou černé skříňky dvě, co vydrží a proč se jim říká "černé"

Jsou to kovové krabice o hmotnosti pět až šest kilogramů a pro vyšetřování leteckých nehod jsou naprosto klíčové. Takzvané černé skříňky jsou ve skutečnosti oranžové a vydrží téměř vše. Ale nebylo tomu tak vždy.

Tím prvním, co po letecké nehodě zajímá vyšetřovatele, je osud a stav dvou kovových krabic. Nebýt specifické barvy a proslulých nápisů "Flight recorder - do not open", mohly by být relativně snadno zaměnitelné s dalšími součástmi vybavení v útrobách letadla. Zářivě oranžové krabice si však nelze s ničím splést. Vydali jsme se do hangárů údržby ČSA na pražském letišti, abychom se na proslulé černé skříňky podívali na vlastní oči.

Kdo to vymyslel?

Všeobecně se za "otce" černých skříněk považuje Australan David Warren, který vynalezl první letový zapisovač v roce 1953.  Jeho vynález byl určen přímo pro dopravní letadla pro případ nehody. Warren měl i osobní motivaci - v letadle zahynul jeho otec.

Úplně první černou skříňku však sestrojil v roce 1942 Fin Veijo Hietala. Jeho přístroj však  nesloužil k analýze po nehodě, ale po letových zkouškách stíhaček. První skříňku Finové nazvali Mata Hari a skutečně měla černou barvu. Dnes je k vidění v muzeu Vapriikki v Tampere.   

Oranžová nikoliv černá skříňka

Ví to asi každý: černá skříňka je ve skutečnosti výrazně oranžová, aby se v troskách nebo v terénu dobře hledala. Ale proč se zařízením, která slouží jako jakási paměť letadla, vůbec říká černé skříňky? Martin Krupička, technik avioniky z Czech Airlines Technics, se domnívá, že to může být z historických důvodů. První přístroje, které se do letadel umisťovaly od 50. let 20. století, mohly být původně černé. Podle jiné teorie jde spíš o obrazné pojmenování. Černé skříňky přicházejí ke slovu hlavně po nešťastných, "černých" událostech a obsahují "černá" data.

Letové nebo havarijní zapisovače, jak se černé skříňky nazývají oficiálně, jsou dva. První z nich, takzvaný zapisovač letových údajů (Flight Data Recorder - FDR), zaznamenává data o průběhu letu. Dokáže pojmout 25 hodin záznamů o rychlosti, výšce a poloze letu, o chodu motorů, o pohybech řídicích pák a ploch a další údaje. "Celkem zaznamenává kolem 800 parametrů, přičemž se běžně analyzuje kolem 100," vysvětluje Krupička.

Krátce před nehodou

Druhou "skříňkou" je záznamník hovoru v pilotní kabině (Cockpit Voice Recorder - CVR), který zaznamenává veškeré hovory a zvuky v kokpitu. Ukládá komunikaci pilotů se středisky řízení letového provozu, konverzaci pilotů mezi sebou i veškeré další zvuky, které se v kokpitu během letu mohou ozvat. Na záznamech tak mohou být slyšet zvuky přepínání ovládacích prvků, výstražné zvukové signály, ale také slova případných návštěvníků pilotní kabiny. Záznamník hovoru ukládá vždy poslední dvě hodiny. Vychází se z předpokladu, že to zásadní se obvykle děje krátce před nehodou.

Délka záznamu, který má být v obou zapisovačích nahráván, se řídí mezinárodním právním rámcem. Přesné specifikace stanovují pravidla ICAO (Mezinárodní organizace pro civilní letectví) a nařízení EU č. 965 z roku 2012. Oba předpisy uvádějí detailní požadavky, jaké položky a data a v jakém rozsahu mají jednotlivé zapisovače zaznamenávat.

Tento typ černé skříňky byl pravděpodobně i ve ztraceném Boeingu 777.

Data ze zapisovačů se "vytahují" pouze v případě nehody, jinak se automaticky přemazávají. Černé skříňky se z letadla téměř nevyndávají, jedině v případě, že vyžadují údržbu. Zapisovače se dovedou samy "ozvat" v případě poruchy, nebo když dochází baterie v nouzovém vysílači.

Aeroliniím se však data o průběhu letu hodí i za normálních okolností, zejména z bezpečnostních a z ekonomických důvodů. Ke kontrolním účelům nebo k rozborům letu se tedy používají údaje z takzvaného Quick Access Recorderu (QAR), který zapisuje prakticky stejné údaje jako první černá skříňka. QAR i FDR čerpají data z "jednotky pro získávání letových údajů" (FDAU - Flight Data Acquisition Unit). Některé QARy mohou zapisovat dokonce po delší dobu a podrobnější data než FDR. Paměť QAR je běžně přístupná v kokpitu letadla, není však konstruována na to, aby přežila nehodu.

"Letecké smsky" a černé skříňky

Letadla ČSA v souvislosti s černými skříňkami v současnosti procházejí celkem náročnou úpravou. Souvisí to s malou "revolucí" v řízení letového provozu: od příštího roku budou piloti moci s řídícími komunikovat i prostřednictvím textových zpráv (to by mělo eliminovat například přetížení frekvencí na rušných letištích nebo nedorozumění při různé výslovnosti letecké angličtiny). Je však nutné, aby tyto "smsky" zaznamenával CVR, stejně jako zvuky v kokpitu.

"Czech Airlines Technics v současnosti provádí modifikaci, ve které přidává datovou sběrnici na vstup do CVR. V praxi to znamená přidat dva stíněné dvoužilové vodiče mezi avionics-compartment v přední části letadla a CVR v zadní části letadla. K tomu je třeba demontovat všechny sedačky, koberce, kryty podlahy, projít přetlakovou přepážkou a vše správně uchytit," vysvětluje Daniel Šabík, tiskový mluvčí ČSA. 

Posledním krokem pak bude výměna samotných zapisovačů za nový typ, který umí datové zprávy zaznamenat.

Dvě skříňky se hledají snáze než jedna

Airbus A-319 Českých aerolinií, který jsme zrovna zastihli v hangáru, má oba zapisovače umístěny v technickém úseku na zádi, stejně jako naprostá většina dopravních letadel. To proto, že záď letadla při případné nehodě obvykle bývá nejméně poničena silou nárazu (letadla obvykle havarují po směru letu a většinu energie nárazu tak pohltí příď). Kvůli bezpečnosti jsou také skříňky dvě, i když by bylo z technického hlediska možné umístit vše do jedné "krabice". Jsou-li obě zařízení zvlášť, je větší šance, že alespoň jedno přežije nehodu a podaří se ho nalézt.

Obě skříňky, krabice o rozměrech cca 50 × 13 × 15 cm, pocházejí z dílny amerického výrobce letecké techniky Honeywell. "Záleží na výrobci letadla a na zákazníkovi, jaký typ od jaké firmy si do letadla nechá dát," vysvětluje Martin Krupička. Výrobců je několik, ale jejich zapisovače zaznamenávají totožné údaje - vše je dáno přísnými leteckými předpisy. V současnosti se používají zapisovače třetí generace, což znamená, že se data v obou skříňkách se zapisují do digitálních pamětí. Dříve, u tzv. zapisovačů druhé generace, se používal zápis na magnetické pásky. První generace zapisovačů pak používala kovové plátky nebo dráty. Data se do nich vyrývala, a nebylo je tedy možné přepisovat.

Překvapení v černých skříňkách

• Air Egypt let 990 (1999) - Podle CVR jeden z pilotů po převzetí řízení opakoval "Spoléhám na Boha, spoléhám na Boha". FDR zase odhalil naprosto opačné pokyny od obou pilotů. To nakonec vedlo k domněnce, že šlo o sebevraždu pilota, který záměrně letadlo navedl do moře. Druhý pilot se mu v tom neúspěšně pokusil zabránit.
• Aeroflot let 593 (1994) - Nové letadlo se zkušenou posádkou se za dobrého počasí nepochopitelně zřítilo v jižním Rusku. V troskách pilotní kabiny našli vyšetřovatelé i ostatky dvou dětí. Zprvu se domnívali, že tam těla byla vržena silou nárazu. Záznamy z CVR však odhalily, že jeden z pilotů vzal do kokpitu své děti a posadil je k řízení. Dětské pokusy o "řízení" letadla způsobily odpojení autopilota a přechod do strmého klesání, které už piloti nedokázali včas zastavit.

Vydrží téměř vše. Jenom je rychle najít

Předchozí generace černých skříněk byly také mnohem zranitelnější. Mnohdy nehodu nepřežily (například požár tohoto Iljušinu), i když se o to konstruktéři samozřejmě všemožně snažili. "Například ruské zapisovače MSRP-12 a MSRP-96 měly tvar koule, což mělo zajistit, aby lépe vydržely náraz," popisuje Krupička. Aby zapisovače odolaly případnému žáru, byly kolem samotného záznamového média dvě vrstvy materiálu: tekutina a prášek, které se horkem odpařovaly.

Současné černé skříňky odolají žáru o teplotě 1 100 °C po dobu jedné hodiny, při nárazu vydrží přetížení až 3 400 G během 0,6 sekundy a snesou tlak a další účinky mořské vody v hloubce až 6 km po dobu nejméně 30 dnů. Po stejnou dobu také vysílají nouzové vysílače (ULB - Underwater Locator Beacon), kterým je každá černá skříňka vybavena. Nouzový maják začne po ponoření do vody vydávat detekovatelné zvuky - opakované vteřinové "pípání" o frekvenci 37,5 kHz.

Právě tyto signály zachytily pátrací lodě v posledních dnech v Indickém oceánu při hledání zmizelého Boeingu 777. Minimální lhůta 30 dnů, po kterou výrobce černých skříněk garantuje vysílání nouzového signálu, už však uplynula, a skříňky se tak mohou kdykoli odmlčet. Nezbývá tedy než doufat, že se je povede brzy objevit. Informace obsažené uvnitř by měly přinést zásadní svědectví o posledních hodinách a minutách letu. A zkušenosti z letecké historie ukazují, že někdy černé skříňky prozradí zcela nečekané informace.