知情郎·眼｜
侃透天下专利事儿
昨日，东航波音737客机MU5735坠毁事件引爆网络。
整个朋友圈都在关注飞机失事原因。
目前，官方公布的信息是，已发现客机残骸碎片，尚未发现遇难者遗体，搜救工作仍在进行中。
据中国新闻网报道，飞行数据显示，mu5735航班13：15从昆明机场起飞后，一直在约8869米高度进行巡航。14点19分，飞机突然从巡航高度下降，同时飞行速度从约每小时845公里开始下降。
据澎湃新闻报道，网传一段飞机坠毁前的监控画面显示，一架飞机的机头朝下直线坠向山林中。从视频中看，客机疑在空中并未解体。整个坠落过程不超过5秒。
东航飞机失事原因，究竟是飞机本身故障还是其他原因，需要找到黑匣子才能做判断。
某大型航空公司机长告诉媒体，飞机上的黑匣子一般安装在飞机尾部最安全的部位，记录了飞机坠毁前的重要信息，在调查空难原因和还原事件中将作为重要参考依据，“根据黑匣子的数据判断，虽然不是唯一的方式，但却是准确率最高也最客观的一种航空事故调查手段”。
作为每起飞行事故中出现频率最高的词汇，黑匣子成为破解空难之谜的关键。
今天，知情郎聊下黑匣子的专利故事。
01黑匣子有多硬？
黑匣子（blackbox）是电子飞行记录仪的俗称，用于记录飞机飞行和性能参数的仪器。
通常黑匣子在飞机中首尾各存在一个。飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与之相连。飞机头部为驾驶舱话音记录器（CVR），尾部为飞行数据记录器（FDR）。
它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的语音对话和两小时的飞行高度、爬升率、下降率、耗油量、速度、航向、起落架放收，飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数都记录下来。
驾驶舱语音和数据记录仪内部是电气元件记录飞机系统重要的参数，所以外壳坚实且尽可能的小巧。
为了承受飞机坠毁时的猛烈撞击和高温烈焰，黑匣子的外壳设计了坚固的钢板和许多层绝热防冲击保护材料。
现在黑匣子的强度让最安全的保险柜都甘拜下风。它可以经受超过自身3500倍重量的撞击，在1100℃的高温下耐火1小时，能承受2吨的重物挤压5分钟，在汽油、酸液、海水等环境中浸泡30天以上，且能承受6000米深海压力标准。
根据欧洲的标准，在1100℃高温下1小时以上，260℃高温持续10小时仍不会受损。
飞机坠毁后的黑匣子
另外，黑匣子的外表不是黑色的，而是醒目的橙色，表面还贴有方便夜间搜寻的反光标识。
这种明亮显眼的颜色，以及记录仪外部的反射条件，都使得事故调查员们可以在飞机失事后很快的找到记录仪，特别是当飞机坠落在水上时。
02黑匣子的前世今生
《解放军报》曾报道过黑匣子的前世今生。
黑匣子的诞生最早可以追溯到二战时期。1908年，世界上发生了第一起军用飞机事故。之后，随着飞行事故增加，人们迫切需要一种分析事故原因的仪器。
1939年，2名法国工程师发明了基于照相原理的记录器，随后1名英国工程师发明了钢丝记录器。不过，这些记录器仅用于记录试飞过程数据，并不具备抗毁功能，也不适用于飞行事故的调查。
直到1953年，美国洛马公司生产了109－C型飞行数据记录器，才具备了抗毁功能。当时，这型数据记录器仅装配在军用运输机等大型飞机上。
上世纪50年代，澳大利亚工程师大卫·沃伦设计了一款既能记录仪器数据、还能记录座舱声音的仪器，这便是黑匣子的原型。
从此以后，民航飞机才逐渐“享受”到了原本只有军机才拥有的“待遇”，装配了民用飞机黑匣子。
从上世纪60年代起，为了便于搜寻和发现空难现场中的黑匣子，世界上几乎每家航空公司都使用了橙色飞行数据记录器。
在亮丽鲜艳的“外衣”下，包裹着黑匣子最为核心的部件——存储器。
现在较为常见的黑匣子外形尺寸相当于一个菠萝大小，而其存储器只有拇指大小，两者体积相差100倍以上。
虽然外形减小了，但存储器实现的功能却越来越强大，可存储25个小时的飞行数据和2个小时的驾驶舱语音数据。
存储器的发展是一个漫长的过程，也是人类与飞行事故作斗争的过程。从莱特兄弟发明飞机后的50年里，设计师们使用了滚动纸筒、钢丝、铝箔带、磁带等各种记录数据载体，但均因体积大、记录数据少、抗毁性差等各种原因被历史淘汰。
上世纪90年代，随着计算机以及通信技术的发展，固态记录器研制成功，世界各国战斗机才普遍开始安装飞行数据记录器。
随着科技发展，记录数据参数已经从最早的几项数据发展到了上千项，飞机在飞行时的速度、时间、位置、发动机转速以及机舱内的对话信息都会被黑匣子完整记录下来。
黑匣子的应用范围也变得更加广泛，在导弹、车辆、军舰上也可以找到它的身影。
03黑匣子相关专利有多少？
作为一个小众领域，黑匣子在全球的专利并不多。
整体看，黑匣子的专利由存储器、箱体、数据实时采集系统、电源、箱体材料等构成。更多的技术细节体现在制作黑匣子抗毁材料上。
比如，PBO纤维，全称是“聚对苯撑苯并双噁唑纤维”。早在20世纪80年代，美国为了发展航天航空事业开发了这种复合、增强材料。由于具有极强的比模量和比强度、柔软和抗冲击、耐热和阻燃等性能，被誉为是“21世纪超级纤维”，目前广泛应用于航空航天、国防军工、宇宙空间器材等领域。
据专业人士介绍，采用这种材料制造“黑匣子”，不仅具有强大的抗击力，而且非常轻盈、耐腐蚀，也不怕火烧，就算在海水里漂浮3个月也可以保证壳体内飞机的“记忆”不会有所损坏。
以黑匣子等关键词搜索，在德高行全球专利数据库检索得出，国内企业专利申请人排名如下：
排名第一的陕西千山航空电子有限责任公司，是国内老资格黑匣子制造商，公司建于1969年，是中国机载飞行参数及音视频记录系统（俗称“黑匣子”）的诞生地和研制生产基地，是具有预先研究、设计研制和综合配套能力的高新技术企业、国家重点保军单位。
公司专利大部分围绕其飞参数据回放、记录器电源、抗震复合结构、机载信号采集器、加载校验算法、数据储存和查找办法、防护村存储器等展开。
至于排名第二的大疆，无人机上也有黑匣子！
以黑匣子为关键词，德高行全球专利数据库检索得出，国内科研院校专利申请人排名如下：
北京航空航天大学则有不少专利围绕记录器展开。
以黑匣子为关键词，德高行全球专利数据库检索得出，美国企业专利申请人排名如下：
大疆在美国申请专利排名第一，通用电气和波音紧随其后。
知情郎拿波音公司和陕西千山航空电子有限责任公司的相关专利为例，解读黑匣子技术亮点。
04波音的专利
技术背景介绍
本发明一般地涉及在飞机飞行操作期间自动跟踪信息的方法和系统，该信息包括导航信息、燃料消耗数据、飞行计划数据和／或系统检查数据。
自从有组织的飞行操作的出现以来，已经要求飞行员保存在他们飞行期间发生的重大事故的历史记录。
在有组织的飞行的早期，飞行员通过在纸张上用手写下记录来完成此任务。
再后来，此非正式的安排被飞行员在飞行期间和之后填写的各种表格代替。
最终，该活动的飞行前部分变为用计算机处理。
例如，目前使用计算机来生成标准表格的飞行前和飞行计划数据。
飞行员打印表格，并且对于飞行数据的每个预测项，手动输入飞行数据的相应实际项。
例如，表格可以包括预测的到达和起飞时间、预测的燃料消耗、以及预测的飞越沿途途经点的时间。根据管理机构和／或航空公司的要求，通常将这些表格保存至少90天。
前述方法的一个特性在于，其要求飞行员手动输入对于典型飞行计划中所标识的许多参数的“飞行时（as－flown）”数据。
结果是，增加了飞行员的负担，并且可能将飞行员的注意力从更重要或同等重要的任务上转移开。此安排的缺陷是，其不可能有效地利用飞行员的有限时间。
本发明针对用于收集飞机飞行数据的方法和系统。根据本发明一个方面的方法可以包括：接收与飞机飞行的建议方面对应地第一信息，该第一信息包括至少一个目标值。
该方法还可以包括：当飞机执行飞行时，自动地接收第二信息，该第二信息包括与该至少一个目标值对应的实际值。
可以以公共的基于计算机的介质一起提供该至少一个目标值和该实际值。例如，可以以可打印地电子文件、打印输出、计算机可显示文件、图形显示或者经由数据链路提供该至少一个目标值和该实际值。
根据本发明实施例的系统可以包括：第一接收部分，被配置来接收与飞机飞行的建议方面对应的第一信息，该第一信息包括至少一个目标值。
第一信息可以包括对飞行计划的一段或多段航程的描述，其中目标包括目的地机场或者到目的地机场的沿途途经点。目的地机场的目标可以包括机场的标识、机场跑道和／或估计的触地时刻。途经点的目标可以包括经度、纬度、高度和／或估计的到达时间。飞机的飞行可以包括起飞前（出发滑行移动）和着陆后（例如，进入滑行移动）。
第二接收部分被配置来当飞机执行飞行时，自动地接收第二信息，该第二信息包括与该至少一个目标值对应的实际值。例如，目标值包括特定途经点的经度、纬度、高度以及经过该途经点的目标时刻。
计算机可读文件或者计算机生成的打印输出提供该第一信息和第二信息。结果是，飞机的驾驶员不需要手动输入与预测的飞行数据对应的实际飞行数据。
相反，可以与预测的飞行数据一起自动地提供该信息，这可以减轻驾驶员的负担。
05抛放黑匣子的装置
技术背景介绍
现有技术中在飞机失事时，记录器与飞机机体同时坠毁。
目前国内外的现有抛放分离机构大多用于军用飞机，针对军用飞机对抛放分离时机的要求，大多采用火工品做为抛放分离机构的动力装置。具有抛放分离速度快，分离彻底等优点。
但由于大量火工品的使用导致其爆炸能量大，速度快，有可能对机上乘客、地面维护人员和飞机机体造成较大的伤害，出于对人员生命安全和飞机飞行安全的考虑，以大量火工品做为动力装置的抛放记录器不能满足民用飞机对于抛放式记录器抛放分离机构的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于民用飞机上的抛放分离机构，用于民用飞机失事前使抛放记录器与飞机机体分离。
本发明的民机抛放分离机构，用于民机失事前使抛放记录器与飞机机体分离，所述分离机构由底盖、底座、固定夹、压缩弹簧、连接法兰、钢珠、固定螺钉、推轴、钢珠落槽和驱动部件组成，抛放式记录器与连接法兰上端连接；
本发明的有益效果：其结构简单，抛放分离动作产生需要的能量源较小，抛放分离时对人员及飞机的损伤有限。
06小型飞机黑匣子构造
技术背景介绍
随着飞机飞行训练考核现代化的不断深入，对于提高飞行训练质量、建立飞 行档案、采集飞行统计数据及分析飞行事故原因的要求越来越高，一种轻小型综防护记录器的作用日益凸显。
目前，飞行档案的建立主要体现在飞行数据、舱音及机内通话信息的记录上，而传统的记录器不仅无法满足上述飞行档案建立的需求，且在重量和坠毁防护功能上也无法满足现代战机的要求。
尤其对于直升机， 具有综合记录功能且重量较轻体积较小的防护记录器更加具有实用性。
发明目的：提供一种体积小、重量较轻、坠毁幸存能力强的轻小型综合防护 记录器。
技术方案：一种轻小型综合防护记录器，包括防护组件和机箱部件，其特征 在于，所述防护组件为杯状壳体，在防护组件内部固定安装数据存储模块，并设置缓冲层和吸热层；外部固定安装水下定位信标；在机箱部件内部固定安装电源模块及数据管理模块，电源模块与数据管理模块之间通过高密度连接器相连，数据管理模块与数据存储模块之间通过挠性电缆相连，并使用安装盖板加以保护， 同时内置铝镀银导电橡胶板防止电磁波泄露。
数据管理模块中的隔离变压器1与以太网电路2交联将数据传输给微处理器 6；
音频采集电路3与FPGA4交联将数据传输给微处理器6；
微处理器6与SDRAM 7、FLASH8完成存储变量及执行程序的调用；
微处理器6将处理后的数据通过总 线接口控制9进行输出；
电压变化电路5给数据管理模块提供工作电压。
数据管理模块板上的安装孔均为金属安装孔，并分别与0．01uF滤波电容相接，滤波电容接地。
有益效果：本实用新型的轻小型综合防护记录器体积小，其独特的杯状防护 组件结构设计能够使得此防护记录器具有耐受强冲击的能力，以便保证各类型数据在飞行器落地时的强冲击振动条件下记录数据保持完好、可靠。
本实用新型的轻小型综合防护记录器飞行数据连续记录时间可达25小时，音频数据每路连续 记录时间可达9小时，并可记录6路音频数据，记录总容量可达8GB，且系统组 合简单，操作简便，可适合于飞行器参数获取的测试系统。
