神秘的飞机黑匣子，它里面的PCB和元器件都长什么样?拆解来看看

东航客机MU5735坠毁事故牵动人心。最新消息显示，第一个黑匣子已经被发现，作为一个语音记录器，调查人员正在寻找另一个飞行数据记录器，尽快查明事故原因，黑匣子可以说是了解真相的关键。

黑匣子是判断飞行事故原因最重要、最直接的证据。虽然叫黑匣子，但其颜色不是黑色的，只是俗名。它的官方名称是飞行信息记录系统。在电子技术中，只有只关注其输入和输出信号而不关注其内部情况的仪器都被称为黑匣子。飞行信息记录系统是一种典型的黑匣子仪器。为了方便起见，业内人士称之为黑匣子。当它传播到社会时，公众只知道飞机上有一个黑匣子。

飞行信息记录系统包括两套仪器：一个是驾驶舱话音记录器，实际上是磁带录音机。从飞行开始，它就不断地记录驾驶舱内的所有声音，如谈话、报告和其他声音。但它只能在停止录音前30分钟内保留声音。第二部分是飞行数据记录器，它立即在磁带上记录飞机上的各种数据。早期记录器只能记录20多种数据，现在可以记录60多种数据。其中有l六种是重要的必录数据，如加速度、姿势、推力、油量、操作面位置等。

有了这两个记录器，相关人员通常在飞行一段时间后回放记录，以重现发现的错误或故障。维修人员可以很容易地找到故障的位置；飞行员可以用它来检查飞机的飞行性能和操作不足，并改进飞行技术。一旦飞机发生故障，该记录系统将成为事故分析最直接的基础。为了确保记录的真实性和客观性，驾驶员只能查看记录，而不能控制记录器的工作或更改记录。为了保证记录器即使在飞机失事后也能保存，必须放在飞机上最安全的部位。据统计，飞机尾翼下方的尾部是飞机上最安全的地方，所以这里安装了黑匣子。黑匣子被放入一个由特殊钢制成的耐热抗震容器中，该容器为球形或矩形，能承受自身重力的1000倍冲击和1.1万倍冲击℃30分钟的高温不损坏，在海水中浸泡30天不进水。为了找到它的踪迹，国际民航组织规定，这个容器应该漆成引人注目的橙色，而不是黑色或其他颜色。它配备了一个自动信号发生器，可以发射无线电信号进行空中搜索；还配备了超声波水下定位信号，黑匣子落入水中后，可连续30天自动发出超声波信号。在上述技术措施的保证下，无论是猛烈冲击、火灾燃烧、掉入深海的黑匣子，大部分都可以在飞机坠毁后找到。根据其记录，航空事故分析业务取得了很大进展。

根据研究的性质，我们来看看内部结构。有人会问我拆的这个是不是失事飞机掉下来了。→_→

如果飞机真的掉下来了。那么时此刻这个黑匣子应该长这样:

或者是这样↓

所以放心吧，这是一个正常退役的黑匣子。

飞机上的黑匣子主要有两个—FDR和CVR。

上为FDR，下为CVR

Flight Data Recorder(FDR)，中文一般称为飞行数据记录器，主要是记录飞机飞行过程中各种指标参数数据的设备。一般来说，大多数黑匣子都是指FDR，是空难调查中最重要的直接证据。

Cockpit Voice Recorder(CVR)，中文通常被翻译成驾驶舱语音记录器。用人的话说，它是一个记录无线电通话与飞行员对话和环境声音的录音机。

这次拆的不是FDR而是CVR，所以看起来很简陋。

CVR整体主要分为三部分，FDAU，CSMU定位信标。

Flight Data Acquisition Unit (FDAU)，翻译过来应该是飞行数据收集单元，就是有方正棱角的底座部分，用来和飞机相关数据总线通信获取相应数据并编码。

Crash-Survivable Memory Unit，中文应该叫事故数据存储单元，也就是上面的橙色圆柱体，是存储数据的地方，整个黑匣子70%的重量都在上面。

最后固定在CSMU上面的小圆筒是水下定位信标 (Underwater Locator Device) ，定位信号将在遇水后自动启动。

这是一个来源L-3 Communications的CVR，型号FA2100。图片中的外观:

东西看起来不大，但重量很感人，主要重量是凸起的CSMU上。

根据这款CVR其工作温度可从-55℃到70℃，同时可承受：

5000磅的重压

1100℃高温持续一小时

260℃持续高温十小时

3400G加速冲击

而不丢失任何数据，一般来说都是超强的优盘！

至于里面有什么，下面就拆！

首先拆下保护维修端口的保护盖，然后拆下周围固定的保护盖CVR螺丝本身。

卸下所有的螺丝，看到一个拧一个，一点也不慌。

最后，我发现我需要先把它拆掉CSMU继续取下FDAU所以拧下四个巨大的螺栓，垂直抬起后取下连接电缆CSMU取下。

我家只有一个普通的精密工具，没有这个尺寸的扳手，浪费了很多努力才取下来，手疼死了。我第一次看到的是两个TI的DSP，放一会儿再说，先继续拆。

抬起顶盖，取出放在一边，取下固定PCB螺丝，你可以取出整个底板。整个板看起来很脏，但实际上很干净，都是胶水处理，但看起来更像某种树脂，至于胶水的原因，我想我不说也应该知道！

接口部分有几块板没有拆卸，继续拆卸另一半……

侧面有两块板，下面还有别的。所以继续拧螺丝。……

取下第一块板，上面基本都是逻辑电路，中间是主控。

第二块板应该是负责供电的，我还能看出来。

这是贴在侧面板上的电容器。你应该认错吗？

电源板的另一侧确实有一些东西，但它基本上是一个与电源相关的电路。还有一个可爱的环形变压器，考虑到它可以同时工作在28岁V直流和115V在交流电下，这并不奇怪。

无一例外，所有的板都经过彻底的涂胶处理，基本上不会受到液体的损坏。同时，板与板之间采用连接器连接，便于维护和更换。

接下来是重头戏，拆CSMU。考虑到生产日期是上世纪末，更有可能使用固态记录。

撕下底部的减震泡棉，又出现了四个大螺丝，于是花了很大力气才把它们全部取出来……

小尾巴上有手写序列号。和贴纸上的一样。应该是全手工组装校准调整，特种设备的用心程度不同。

拆下底盖，基本上可以肯定这个固体介质的记录。周围的圆圈应该是隔热层和减震材料，顶部也应该是黑色的，但材料似乎不同。

用手挖，感觉应该是石棉和泡沫的混合物，很轻。一般效果基本上是隔热和减震。

不得不说这玩意体积比我想象中的要小很多。取出来以后内部基本上就没有能取出来的东西了，都是黑色的泡棉。

保护这个圆筒真是煞费苦心，可见里面东西的重要性。

直接用螺丝刀拧下圆筒上的所有螺丝。顶盖可以分开。

内部不出意外的是多层堆叠结构。用四根柱子和螺丝紧紧固定在一起。

左边是主控，右边是FLASH。好了，到了无奖竞猜环节，这个黑匣子用的FLASH哪个家庭？

揭晓答案：

供应商花落Intel。

说实话，我个人还是有点惊讶，其实是Intel的颗粒。

不管怎么样，全部拆了，然后一字排开，还是有点壮观的。

标签上的日期应该是1998年的第21周组装，颗粒本身是97年生产的Intel一条产品线还不错SLC颗粒。

当时能做到1万次擦写应该算是个不错的水平。工作温度从00开始℃到70℃，应为宽温颗粒。

但是顶盖上有182℃的贴纸，意思是内部温度到182℃里面的数据很危险吗？不太清楚。

最后，让我们看看使用了什么主控制器。出乎我所料，这是一个定制的芯片。看来整个模块基本上不可能重复使用。

来算一下整个模块总的容量，8x15就是120MB，记录4个30分钟的音频，基本上1分钟消耗1分钟MB的样子？

最后，回这张图，中间两个TI的芯就不说了，应该是用来处理模拟的麦克风信号的，一颗芯片负责两个通道，DSP左上角和右下角的两个黑色的芯片应该是DSP用的DRAM缓存。

中间贴了贴纸的应该是FDAU的主控，来自QuickLogic(快辑)，本质跟现在用的FPGA差不多，是一种高度客制化的ASIC，不过灵活性没有FPGA高，个人理解就是一个专门定做的芯片。

除此以外还有几个主要的芯片也是QuickLogic制造，应该是应用了一整套的方案。

之前还考虑过要不要去收一套维修工具来读一下里面的信息，后来上网一查最便宜的报价都是在4w美金左右，我想那还是直接拆了吧。

拆解完的残骸就这样了，其实这玩意本身结构并不是很复杂，给我的印象还是扎实的用料和一些细节上的设计。