3月25日,美國海軍(jun) 官方推特公布搜索裝置照片,包括黑匣子定位器。這些設備很快即可抵達南印度洋相關(guan) 海域。
目前,中國和美國都開始將黑匣子定位儀(yi) 運往南印度洋一線,搜索馬航MH-370航班的黑匣子。那麽(me) ,如何在茫茫海中搜索黑匣子?要知道,在水下,無線電信號傳(chuan) 播遞減率極大。
但是辦法總是有的!黑匣子,總共為(wei) 兩(liang) 條係統,一套為(wei) 記錄飛行數據的飛行數據記錄儀(yi) ,另一套為(wei) 記錄機組通話的話音記錄儀(yi) 。一般飛行數據記錄儀(yi) 在機尾,話音記錄儀(yi) 在駕駛艙上部。而這兩(liang) 套記錄儀(yi) 上,都附加有水下定位信標機。如果飛機落入水中,兩(liang) 套水下定位信標機就會(hui) 自動開啟,以27.5千赫茲(zi) 的頻率發送聲音信號。
為(wei) 什麽(me) 要用聲波傳(chuan) 遞信號?
無線電波最大的弱點是在海水中傳(chuan) 遞衰減巨大,而且波長越小,衰減最大。不過,哪怕是低頻無線電波,在海水中每傳(chuan) 遞3米,其電波幅值就會(hui) 衰減到原來的1/10,如果黑匣子沉入水下,依靠無線電發送信號——那麽(me) 你永遠也找不到黑匣子了。
但是,聲音在水中的特性就截然不同了——海水對聲波的吸收要遠遠小於(yu) 對光波和電磁波的吸收。比如,100分貝,聲頻在10千赫的聲波,在海水中的遞減為(wei) 0.95分貝每公裏。相比於(yu) 電磁波,要強很多。另外,在水中,聲音的速度也傳(chuan) 遞的更快,一般來說在1500米每秒左右,當然傳(chuan) 遞中還會(hui) 受到水壓,溫度,鹽分的影響,速度會(hui) 快或慢一點。
如何搜索水下的黑匣子?
攜帶有水下定位信標機的黑匣子入水後,就會(hui) 自動發動27.5千赫茲(zi) 的音頻信號,時間約為(wei) 1個(ge) 月。對於(yu) 搜索一個(ge) 水下會(hui) 發送聲音信號的黑匣子,其實就和搜索一艘潛艇類似——需要使用被動聲呐。通過精密的被動聲納,確定聲源位置,然後再派出水下機器人,回收黑匣子。
以此次美國海軍(jun) 攜帶的TPL-25拖拽式定位機為(wei) 例,該係統是美國海軍(jun) 主要的黑匣子水下定位儀(yi) 器之一。它實際上就是一個(ge) 被動定位聲呐。按照美國海軍(jun) 的公表數據,TPL-25可搜索6000米深度的目標,接收音頻範圍為(wei) 3千赫茲(zi) 到50千赫茲(zi) ,拖拽航速為(wei) 1-5節。
水下搜索黑匣子容易嗎?
雖然有聲波定位和精密被動聲呐,但是在水下定位黑匣子,仍然是一件相當有難度的事情。
TPL-25拖拽式定位儀(yi) 的拖拽速度很慢,最快不能超過5節,也就是9.26公裏/小時,比一個(ge) 人騎自行車還要慢不少。麵對幾十萬(wan) 平方公裏的搜索海區,還有有限的搜索時間(MH-370)的水下定位信標可能還能工作兩(liang) 周),如果隻動員一艘艦艇進行搜索,基本就是不可能的任務。
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