حکایت ساخت جعبه سیاه هواپیما

“آژنگ نیوز”:حکایت ساخت جعبه سیاه هواپیما،بیانگر این نکته است که گاه ساخت یک وسیله مورد نیاز با چه مشکلاتی مواجه می شود.در حقیقت ضبط کننده اطلاعات و مکالمات پرواز یا “تخم مرغ قرمز” که توسط S. Davall & Sons در میدلسکس، انگلستان بر اساس طراحی دیوید وارن ساخته شده است، مکالمه کابین خلبان و سایر داده های پرواز را برای کمک به تحقیقات سقوط ضبط می کند. اما زمینه های ساخت آن به بیش از نیم قرن پیش باز میگردد.

ایمنی خودروهای هوایی عصر فضا

در آوریل ۱۹۵۴، دیوید وارن یادداشتی چهار صفحه ای با عنوان «یادداشت فنی مهندسی مکانیک ، دستگاهی برای کمک به تحقیق در مورد سوانح هواپیما» ارائه کرد. وارن افزایش نگران‌کننده بلایای هوایی بزرگ را تشریح کرد و به سانحه مرگبار در آن سال،یعنی سقوط هواپیمای دی هاویلند DH.106 Comet، اولین هواپیمای جت تجاری جهان اشاره کرد.

وارن در ادامه توضیح داد که چگونه دقایق پایانی قبل از تصادف می تواند داده های ضروری را برای کارشناسان پزشکی قانونی که تلاش می کنند علت را تعیین کنند، ارائه دهد. او ابزاری را پیشنهاد کرد که مکالمه کابین خلبان را روی یک دایره بسته سیم ضبط می کند. برای تسهیل بازیابی دستگاه پس از سقوط، او پیشنهاد کرد که آن را در قسمتی از هواپیما قرار دهند که احتمال آسیب دیدگی آن کمتر است، یعنی دم. اما وارن در کمال تعجب متوجه شد که رئیس اش از این ایده متنفر است.

دیوید وارن در سال ۱۹۲۵ در Groote Eylandt، در قلمرو شمالی استرالیا، فرزند مبلغان مذهبی به دنیا آمد. هنگامی که او نه ساله بود، پدرش در هنگام سفر به محله جدید خود در سیدنی در یک سانحه تصادف جان باخت. البته با این پیشینه، وارن اصرار داشت که شرایط مرگ پدرش او را به اختراع دستگاه ضبط اطلاعات پرواز سوق نداده است. البته هدیه پدرش، یک مجموعه رادیویی کریستالی بود که علاقه او را به علم و مهندسی برانگیخت.

تلاشها ادامه یافت

وارن در حال نلاش برای دریافت مجوز رادیوی آماتور خود بود که ممنوعیت رادیوی سرگرمی در جنگ جهانی دوم او را مجبور کرد تلاش های خود را به مجموعه های شیمی هدایت کند. او به کسب مدرک B.S ادامه دادواز دانشگاه سیدنی فرغ التحصیل شد .سپس در رشته شیمی، با تمرکز بر سوخت و انرژی، از امپریال کالج لندن،دکترا گرفت. او سپس سه سال را به عنوان افسر علمی در برد موشک Woomera، یک مرکز هوافضای نظامی و غیرنظامی در جنوب استرالیا گذراند، سپس به آزمایشگاه‌های تحقیقاتی هوانوردی (ARL)، بخشی از وزارت دفاع استرالیا پیوست و تا پایان عمر در آنجا ماند.

با توجه به تخصص وارن در زمینه طراحی مخزن سوخت، ARL او را در سال ۱۹۵۳ به سرپرستی هیئتی منصوب کرد که در مورد دو سقوط اخیر هواپیماهای جت، تحقیق می کرد.در این زمان ذهن وارن متوجه دستگاهی بود که هفته قبل در اولین نمایشگاه تجاری سیدنی به نام مینی فون دیده بود.دستگاهی آلمانی که بعدا به عنوان اولین ضبط کننده جیبی به بازار عرضه شد.این  دستگاه قابل حمل باتری دار برای بازرگانان (برای دیکته دستوراتشان) و جاسوسان (برای جاسوسی) در نظر گرفته شده بود، اما وارن به این فکر کرد که چقدر این وسیله  می تواند برای هواپیما مفید باشد.

در این زمان بود که  وارن یادداشت فنی خود را به سرپرستش داد و در آن استفاده از سیم برای ضبط چند دقیقه مکالمه کابین خلبان را توصیف کرد.اما رئیس او هیچ اشتیاقی نشان نداد.

اما وارن به هیچ وجه ناامید نشد. اودر سال ۱۹۵۵، رئیس جدیدی به نام تام کیبل پیدا کرد که دوباره این ایده را به او ارائه کرد. کیبل از او حمایت کرد و خواستار اطلاعات بیشتر شد. وارن با گزارش بسیار دقیق‌تری پاسخ داد،که طی آن، مجموعه ای از پروازهای ترتیب داده شده توسط وزارت هوانوردی غیرنظامی را توصیف کرد که در آن استفاده از میکروفون های ثابت در کابین خلبان برای ضبط سخنرانی بین خلبان را آزمایش کرده بود. اگرچه او به این نتیجه رسید که سطوح نویز پس‌زمینه در بیشتر هواپیماهای نظامی و تجاری اولیه چنین رویکردی را محدود می‌کند، اما در کابین‌های مدرن تحت فشار، مینی‌فون نوع ۵۴،این امکان وجود داشت که مکالمه را با ۸۰ تا ۱۰۰ درصد قابلیت شنیدن؛ ضبط کرد.

کیبل از گزارشی که خوانده بد  خوشش آمد و به وارن گفت که مشخصات یک نمونه اولیه را مشخص کند. سپس یک سازنده ابزار مستقر در ملبورن، برای ساخت اولین نمونه قراردادی با وارن امضا کرد.

ساخت نمونه اولیه

نمونه اولیه در آزمایشات  ناامیدکننده بود. طبق گزارشی که در سال ۱۹۹۸ توسط وارن و همکارش کن فریزر منتشر شد، مقامات غیرنظامی گفتند که “ابزار دکتر وارن کاربرد مستقیم و فوری کمی در هواپیماهای غیرنظامی دارد. نیروی هوایی سلطنتی استرالیا نیز به همین جهت تصمیم گرفت که “به چنین وسیله ای نیازی نیست ،زیراضبط کننده توضیحات غیر مفید است”. از آن تاسف بارتر نظر فدراسیون خلبانان هوایی بود که اعلام کرد این دستگاه مانند “جاسوسی است که در کنارش پرواز می کنند – هیچ هواپیمایی در استرالیا با آگاهی از گوش دادن “برادر بزرگ” پرواز نمی کند”.

آن استقبال تلخ اولیه ممکن بود ضبط پرواز را به طور کلی مختومه کرده باشد. اما رابرت هاردینگهام، دبیر هیئت ثبت هوایی بریتانیا، به طور اتفاقی نمونه اولیه را در یک بازدید غیررسمی از ARL دید و به قدری تحت تأثیر قرار گرفت که ترتیب داد تا وارن فوراً به انگلستان پرواز کند تا آن رابه مقامات مسئول ، نشان دهد. واکنش بریتانیا بسیار مثبت بود و سازندگان و اپراتورهای هواپیما حمایت خود را اعلام کردند. دستگاه وارن در اخبار شبانه بی‌بی‌سی و اخبار رادیو نمایش داده شد. در مراحل  بعدی، وارن حدس زد که نام اشتباه “جعبه سیاه” دستگاه مربوط به این مصاحبه های اولیه است. “جعبه سیاه” یک اصطلاح عامیانه نیروی هوایی سلطنتی برای تجهیزات الکترونیکی است. در واقع، محفظه‌های ضبط‌کننده داده‌های پرواز معمولاً قرمز روشن یا نارنجی هستند تا به مکان یابی آنها در بازیابی سقوط کمک کنند.

بدین ترتیب ضبط کننده تصادف “تخم مرغ قرمز” در نهایت سهم بزرگی از بازار ثبت اطلاعات پرواز را به دست آورد.

در همین حال، استرالیا اولین کشوری شد که در ژانویه ۱۹۶۳ ضبط داده و صدا را در همه هواپیماها اجباری کرد. یک قاضی پس از یک سقوط مرگبار در کوئینزلند در سال ۱۹۶۰ دستور این حرکت را صادر کرد. ایالات متحده نیز اولین قوانین جعبه سیاه خود را در سال ۱۹۶۴ تصویب کرد. سه سال بعد این قانون اجرایی شد. انگلستان نیز از سال ۱۹۶۵ استفاده از جعبه سیاه را به تدریج اعمال کرد.

اختلاف بر سر مخترع اولیه

وارن در سال ۲۰۱۰ درگذشت و بیشتر آگهی های ترحیم او را مخترع جعبه سیاه می دانند. اما افرادی که تاریخ اختراعات را پی گیری میکنند ،می‌دانند که اثبات «اول» یک ادعای دشوار است، به‌ویژه زمانی که  این کار مخفیانه توسط ارتش در زمان جنگ انجام می‌شد. به عنوان مثال، مگنترون حفره ای توسط بریتانیایی ها در طول جنگ جهانی دوم ساخته شد. اما در همان زمان در ایالات متحده، اتحاد جماهیر شوروی، ژاپن و جاهای دیگر نیز توسعه یافت.

در هر حال به نظر می رسد ضبط اطلاعات پرواز، یک اختراع منطقی باشد، جای تعجب نیست که هم اکنون نیز بسیاری از مهندسان در حال کار بر روی انواع آن در سراسر جهان کم و بیش در یک زمان هستند. این روزها، پذیرش جهانی این دستگاه به این معنی است که در عواقب یک تصادف، همه منتظر بازیابی جعبه سیاه  هستند تا سعی کنند دلایل بوجود آمدن فاجعه را درک کنند. اما گاهی اوقات این واحدها هرگز بازیابی نمی شوند، همانطور که در مورد پرواز ۳۷۰ مالزیایی که در مارس ۲۰۱۴ در اقیانوس هند سقوط کرد.به همین جهت  اکنون تلاش هایی برای بهبود جعبه سیاه وجود دارد، مانند انتقال مستقیم اطلاعات پرواز توسط هواپیما به ابر. همانطور که کریشنا ام. کاوی در یک مقاله خود در سال ۲۰۱۰ نوشت. هواپیماها ممکن است یکی از ایمن‌ترین اشکال حمل‌ونقل باشند، اما این بدان معنا نیست که ما هرگز نباید از تلاش برای ایمن‌تر کردن آنها دست برداریم.