Last printed 10/20/2010 12:42:00 PM

Тема 5. Бортовые средства регистрации полетных данных

Бортовые устройства регистрации параметрической и речевой информации (БУР ПИ, БУР РИ) являются бортовой частью автоматизированные системы контроля полета (АСКП) и предназначены для сбора, регистрации и сохранения параметрической и звуковой информации о полете ВС (действия экипажа, режимы полета, работа оборудования).

Общие сведения о контрольно-записывающей аппаратуре. Для анализа причин и предупреждения инцидентов, технической диагностики и прогнозирования технического состояния (ТС) бортового оборудования, оценки действий летного состава при выполнении полета и его обучения используют БУР. Эти средства позволяют накопить и сохранить информацию о полете, параметрах движения летательного аппарата (ЛА), ТС его систем и оборудования, действиях экипажа по управлению ЛА. БУР только регистрируют необходимые параметры, а анализ параметров производят с помощью наземных систем после полета при проведении оперативной обработки.

В начале Второй мировой войны на военные самолеты начали оборудовать БУР ПИ на несколько параметров и использовать их при испытаниях ЛА. В гражданской авиации информацию БУР ПИ начали широко использовать после того, как Международная организация гражданской авиации (ИКАО) указала на нее как на источник дополнительных данных при расследовании причин катастроф (1965 г). Для установления причин инцидентов надо иметь информацию:

- о действии экипажа в полете;

- о поведении ЛА на траектории;

- о работоспособности бортовых систем ЛА.

Развитие БУР в СССР связано с его вступлением в ИКАО (1970 г.), т.к. ИКАО разрешало международные перевозки только при оборудовании ЛА БУР. Потребность использования БУР обусловлена также тем, что число инцидентов с неустановленными причинами составляет 15% от их общего количества.

Структура использования БУР приведена на рис. 1.

╔═══════════════════════════════════════════════════╗ ╔═════╗ … ╔═════╗

║┌───────────────────────────────┐ ЛА №1║ ║ЛА №2║ … ║ЛА №N║

║│Бортовые устройства регистрации│ ║ ║ ║ … ║ ║

║├────────────────┬──────────────┤ ║ ║ ║ … ║ ║

║│Эксплуатационный│ Аварийный │ ║ ║ ║ … ║ ║

║└───────┬────────┴───────┬──────┘ ║ ╚══╤══╝ … ╚══╤══╝

╚════════╪════════════════╪═════════════════════════╝ │ … │

╔════════╪════════════════╪═════════════════════════╗ ╔══╧══╗ … ╔══╧══╗

║┌───────┴────────────────┴───────────────────┐ 1 ║ ║ 2 ║ … ║ N ║

║│Наземная система обработки информации от БУР│ ║ ║ ║ … ║ ║

║└──────┬────────────┬──────────────┬─────────┘ ║ ║ ║ … ║ ║

║ ┌─────┴─────┐ ┌────┴─────┐ ┌──────┴───────┐ ║ ║ ║ … ║ ║

║ │Техническая│ │Анализ │ │Оценка работы │ ║ ║ ║ … ║ ║

║ │диагностика│ │инцидентов│ │ экипажа │ ║ ║ ║ … ║ ║

║ └─────┬─────┘ └─────┬────┘ └───────┬──────┘ ║ ║ ║ … ║ ║

╚═══════╪═════════════╪══════════════╪══════════════╝ ╚══╤══╝ … ╚══╤══╝

│ │ │ │ … │

╔═══════╧═════════════╧══════════════╧═══════════════════╧═════════╧══╗

║ Статистическая обработка информации о данном типе ЛА ║

╚══════════╤════════════════════════════╤═════════════════════════════╝

│ ┌────────┴────────┐

│ │Совершенствование│

│ └────────┬────────┘

│ ┌─────────────┼───────────────┐

┌────────┴────────┐ ┌───┴───┐ ┌───────┴────┐ ┌────────┴──────────┐

│Анализ инцидентов│ │Техника│ │Эксплуатация│ │Подготовка экипажей│

└─────────────────┘ └───────┘ └────────────┘ └───────────────────┘

Рис.1. Структура использования БУР

Как следует из схемы, БУР входят в единый комплекс системы регистрации и обработки получаемой от БУР информации, при этом система обработки информации обычно является наземной. Система обработки информации представляет собой специальные дешифрирующие и вычислительные устройства, с помощью которых обычно производят допусковый контроль для анализа причин инцидентов, аварий и катастроф, оценки качества пилотирования и ТС оборудования при выполнении полетов. Полученные результаты используют для статистической обработки, что позволяет провести анализ инцидентов, аварий и катастроф, определить пути и способы совершенствования авиационной техники (АТ), системы технической эксплуатации, подготовки летного и технического состава.

На основании данных БУР ПИ решают такие задачи:

- анализ причин и предупреждение летных происшествий (ЛП). Способствует сокращению числа происшествий с неустановленными причинами, что позволяет предотвратить их повторение и повысить БП;

- техническая диагностика бортовых систем и оборудования. Достоинство: базируется на ПИ, которая получена в естественных условиях работы оборудования;

- оценка правильности действий экипажа при выполнении полета или обучении летного состава.

По результатам централизованной статистической обработки данных, которые получены при решении перечисленных выше задач, можно разработать рекомендации по совершенствованию АТ и условий ее применения, техники пилотирования, оптимизации сроков и объема технического обслуживания (ТО) оборудования (снижение трудоемкости ТО, повышение готовности и надежности АТ, прогнозирования состояния АТ и т.д.).

Отличие БУР от систем встроенного контроля состоит в том, что регистрация контролируемых параметров происходит в полете, а обработка информации БУР и получение результатов на земле, т.е. эти 2 процесса разнесены во времени. Поэтому ценность результатов будет тем выше, чем более оперативно после полета они будут получены.

Назначение и классификация. БУР ПИ называют устройства, которые обеспечивают прием, преобразование и регистрацию на носитель информационных сигналов для последующего многократного использования и хранения. В состав БУР ПИ обычно входят первичные измерительные преобразователи (ПИП) для снятия данных с ОК, блок управления со средствами преобразования поступающих на него информационных сигналов и блок регистрации (накопитель).

Управлять процессом регистрации данных (старт/останов записи, изменение состава кадра и т.д.) можно путем анализа значений регистрируемых параметров (давление, перемещение, температура и др.).

Достоверность результатов контроля информации БУР ПИ зависит от многих факторов - разрядности и частоты опроса параметров, помехозащищенности используемого кода, перечня регистрируемых параметров и т.д. По мере развития БУР ПИ их характеристики улучшаются - увеличивается количество и точность регистрации (статическая, динамическая) параметров, улучшаются показатели эксплуатационной технологичности. Современные БУР ПИ используют методы уплотнения информации, для чего в их состав вводят БЦВМ. Увеличение числа цифровых элементов в системах ВС, применение автономных цифровых ПИП позволяют организовать связь БУР ПИ и ОК посредством цифровой шины, что повышает надежность и улучшает весовые характеристики БУР ПИ. Электрические сигналы являются универсальными носителями информации, которые подают на вход большинства регистрирующих устройств.

Существующие типы БУР ПИ классифицируют по таким признакам:

- целевое назначение:

- аварийные. Предназначены для установления причин ЛП. Все ВС ГА оснащены аварийными БУР ПИ. По современным требованиям БУР ПИ такого типа должны регистрировать не менее 40 АП (высота, скорость, перегрузки, углы отклонения рулей, элеронов и т.д.) и 60 РК (САУ включена, Шасси выпущены, Закрылки отклонены, Остаток топлива минимален и т.д.);

Контейнер с накопителем должен обеспечивать сохранность записи о полете при воздействии на него ударных нагрузок до 200g с длительностью импульса до 10 мс, температуры 1000°С в течение 15 мин., агрессивных жидкостей (2 ч) и морской воды (5 суток). С этой целью применяют специальные средства защиты и спасения ПИ - высокопрочный, жаростойкий и теплозащищенный контейнер, средства плавучести и устройства для замедления скорости падения;

- эксплуатационные. Предназначены для регулярного контроля действий экипажа и состояния АТ, что требует регистрации большого количества параметров (400..1000). Защита накопителя ПИ отсутствует. Специфическое требование - большая длительность непрерывной записи (более 10 ч) и возможность быстрой замены или перезаписи носителя информации;

- комбинированные. Сочетают функции аварийного и эксплуатационного БУР ПИ. Выпускают в варианте защищенного накопителя или одновременного наличия защищенного и незащищенного накопителя;

- испытательные. Применяют при летных испытаниях ВС. Отличительная особенность - большое количество регистрируемых параметров (более 1000), что требует большого количества ПИП на борту ВС (планер, силовая установка, оборудование и т.д.). В таких БУР ПИ можно менять состав и частоту опроса ПИП и телеметрически передавать данные о полете на землю.

- способу записи БУР ПИ:

- механические. Устройство записи ПИ механически воздействует на поверхность носителя ПИ (бумага, фольга, пленка) и деформирует ее или подвижный элемент устройства записи производит нанесение на него красящего вещества. Недостаток способа записи - низкая плотность и точность записи, проблемы при регистрации высокочастотных сигналов, большой удельный объем и масса на 1 параметр и трудность автоматизации обработки ПИ. (Применяют в бароспидографах, трехкомпонентном самописце К3-63 и др.);

- оптические. Построены на базе шлейфовых осциллографов. Запись на светочувствительный носитель (бумага, пленка) производит световой луч. Достоинство - простота и наглядность представления результатов. Недостаток – невысокая точность и плотность записи, быстрый рост массы БУР ПИ при увеличении количества регистрируемых параметров, проблемы автоматизации обработки ПИ;

- магнитные. Обеспечивает высокую точность записи большого количества параметров при небольшом удельном объеме и массе на 1 параметр. В качестве носителя ПИ используют магнитную ленту, что позволяет делать многодорожечную запись и автоматизировать обработку ПИ с помощью ЦВМ.

- форма представления информации:

- непрерывные и дискретные во времени. Регистрируемый сигнал можно квантовать по времени и уровню. В зависимости от того, используют квантование по времени или нет, сигналы делят на непрерывные и дискретные во времени.

Если в каждый момент времени значение регистрируемого параметра однозначно соответствует значению сигнала на носителе, то такой сигнал и соответствующее регистрирующее устройство называют непрерывным во времени. Если приведенное выше условие не выполняется, то сигнал и использующее его регистрирующее устройство называют дискретным. К дискретным относят импульсные БУР ПИ, в которых применяют импульсную (широтно-,время- и фазово-импульсную модуляции и др.) или кодово-импульсную модуляцию.

В настоящее время в ГА применяют БУР ПИ следующих типов:

- аналоговые непрерывного действия (К3-63, САРПП-12ДМ);

- аналого-импульсные (МСРП-12-96);

- цифровые импульсные (кодово-импульсные) (например, МСРП-64-2, МСРП-256, Тестер-У3 и т.д.).

Требования к составу регистрируемых параметров. Количество и состав регистрируемых параметров определяют в основном назначением БУР ПИ (аварийный, эксплуатационный, испытательный) и типом ВС.

В общем случае БУР ПИ предназначены для автоматического измерения и записи таких параметров:

- режимы полета, включая параметры пространственного положения и траектории полета ВС (барометрическая и геометрическая высоты, приборная и истинная воздушная скорости полета, число Маха, перегрузка, углы атаки, скольжения, крена, курса и тангажа, угловые скорости рыскания, крена и тангажа, углы отклонений от глиссады и курса, сигналы пролета ДПРМ и БПРМ и др.);

- действий экипажа (углы отклонения и усилия на штурвале и педалях, углы положения РУД, сигналы выпуска и уборки шасси и механизации крыла, включения и выключения оборудования и др.);

- состояния и работы силовой установки (температура газов, скорость вращения роторов низкого/высокого давления), бортовых систем и оборудования (давление в гидросистеме, углы отклонения руля высоты и направления, стабилизатора, элеронов, закрылков, спойлеров, напряжения бортсети, параметры работы бортовых систем и др.);

- состояние внешней среды (плотность, температура, обледенение и др.);

- служебных данных - номер ВС и рейса, дата (число, месяц, год), астрономическое время (часы, минуты);

- параметров состояния членов экипажа (частота пульса и дыхания, температура тела и др.).

Организация обработки и использование полетной информации. Обработка данных БУР ПИ состоит в декодировании, дешифрировании и анализе результатов обработки.

Декодирование выполняют с целью преобразования и представления ПИ в виде удобном для дешифровки и анализа. Декодирование необходимо потому, что БУР ПИ с магнитным способом записи представляют ПИ в виде время-импульсного/цифрового кода, который имеет специфику для визуального восприятия. Декодирование производят с помощью специализированных декодирующих устройств (МСРП-12-96 - ДУМС-4, МСРП-64 - НДУ-8 и т.д.) или НСАО ПИ.

После декодирования ПИ устройствами ДУМС и НДУ-8 ее воспроизводят осциллографом (К20-22, Нева-МТ и др.) на фотобумагу, а при использовании НСАО ПИ выдают на устройство документирования (например, для НСАО ПИ типа «Луч» на специализированный графопостроитель и АЦПУ).

Расшифровку выполняют после декодирования ПИ для определения на выбранных временных интервалах значений АП и РК. Расшифровку ПИ проводят по записям на фотопленках, осциллограммах и графиках. При подготовке записей для расшифровки надо убедиться в том, что масштаб времени и размещение параметров выбраны рационально.

Расшифровку записей с фотопленок САРПП-12 производят с помощью проекционного устройства (Микрофот, дешифратора ЭДИ-452). Физические значения АП определяют с помощью градуировочных графиков или планшета с подвижными градуировочными шкалами. По результатам расшифровки заполняют соответствующие бланки и строят графики изменения физических значений основных параметров полета.

Перспективными направлениями развития БУР ПИ являются улучшение их характеристик (число регистрируемых параметров, точность регистрации, длительность записи, уменьшение массы и габаритов и т.д.) и повышение эффективности обработка ПИ за счет использования БЦВМ.

В комплексных системах рационально объединяют БУР ПИ и устройства контроля, которые обеспечивают централизованную обработку ПИ в полете и выдачи экипажу в особых случаях предупреждений и рекомендаций. Основными составными частями комплексных БУР ПИ являются:

- комплекс ПИП устройств встроенного контроля и автоматов безопасности;

- бортовое устройство ЛО;

- блок речевых сообщений и визуальной индикации;

- БУР ПИ; бортовое устройство запоминания и печати событий;

- устройство записи звуковой информации.

Алгоритмы бортового устройства функционируют в реальном масштабе времени, а логические функции разрабатывают для критических и предкритических режимов полета. Результаты обработки выдают на носитель БУР ПИ и в виде бланка на бортовое печатающее устройство. Таким образом, по окончании полета имеется документ для принятия решения о выпуске ВС в очередной полет или выполнении профилактических работ. При этом отпадает необходимость в проведении многих наземных проверок АТ, что дает возможность перейти к более совершенным формам ТО ВС.

Этапы развития авиационных регистраторов. Существует большое разнообразие бортовых и наземных авиационных БУР, которые сохраняют информацию с целью расследования инцидентов. Первичными источниками информации являются защищенные бортовые БУР ПИ с быстрым доступом к данным и наземные регистраторы радарного управления воздушного движения и радиосвязи. Вторичными источниками информации при расследовании катастроф могут быть, например, самолетные системы с устройствами внутренней памяти и записью оперативных сообщений в полете. Современные БУР ПИ на энергонезависимых чипах памяти выдерживают высокую нагрузку. Кроме аварийных БУР ПИ, были созданы устройства для получения диагностической информации, которую можно использовать при ТО и расследовании авиационных инцидентов.

Остановимся кратко на этапах развития требований к БУР ПИ и технологии обработки ПИ.

Защищенные регистраторы полета

Первый бортовой регистратор параметрической информации. Потребность создания защищенного регистрирующего устройства стала очевидной после ряда авиакатастроф на авиалиниях в начале 1940 г. Это подтолкнуло Администрацию Гражданской Авиации США (CAA - Civil Aviation Authority) на разработку Правил Гражданской Авиации (Civil Aviation Regulations) и создание аврийных БУР ПИ, но эти работы было прерваны Второй Мировой Войной. Однако БУР ПИ не был создан и позже по различным причинам - в 1944 г. САА отказалась от проекта; в 1947 г. САА инициировала проект еще раз, но БУР ПИ не был создан и проект был закрыт в 1948 г.

Рис. 2. Схемное решение для типового осциллографического БУР ПИ на фольге

С 1948 по 1957 гг. представители САА и авиационной промышленности исследовали возможности технологии регистрации и пытались разработать новые требования к БУР ПИ. Убедившись, что соответствующие регистрирующие устройства можно создать, CAA в 1957 г. издала 3-й вариант правил для БУР ПИ. Эти правила относились к транспортным самолетам с массой более 12500 фунтов (5670 кг) и высотой полета выше 25000 фт (7620 м) на которые надо было установить защищенные БУР ПИ до 01.07.1958 и регистрировать высоту, скорости, курс и вертикальные ускорения. Это ознаменовало появление первого защищенного БУР ПИ.

Первый бортовой речевой магнитофон (CVR - Cockpit Voice Recorder). Руководствуясь рекомендацией САА записывать разговоры экипажа для расследования инцидентов, Федеральная Авиационная Администрация США (FAA - Federal Aviation Administration) в 1960 г. исследовала эту проблему и установила возможность создания БУР РИ. FAA разработала требования к БУР РИ и крайние сроки их установки в кабину экипажа транспортных самолетов (газотурбинные - 07.1966, негерметизируемые с 4-мя поршневыми двигателями - 01.1967).

Изменения правил для бортовых регистраторов полетных данных (FDR – Flight Data Recorder). 1972 г. Требования к БУР ПИ оставались практически постоянными до 10.12.1972, когда они были исправлены под расширенный перечень параметров для цифрового БУР ПИ (DFDR - Digital Flight Data Recorder) для транспортных самолетов сертифицированных после 30.09.1969. Новые требования рекомендовали добавить в существующий перечень дополнительные параметры - углы наклона и крена самолета; осевую тягу двигателя; положение закрылков; сигналы управления полетом или положение поверхностей управления; боковое ускорение; положение стабилизатора и реверс двигателей (изменение правил касалось Боинг-747, но не относились к Боинг-707, 727 и 737, DC-8 и 9, которые сертифицировали до 1969 г., поэтому существующие и недавно выполненные модификации этих типов ВС, использовали правила для FDR, которые были приняты в 1957 г.). Требования к БУР ПИ практически не изменяли до выпуска новых правил в 1987/88 гг.

1987/88 г. За 30 лет после выпуска правил для FDR в 1957 г., Совет Национальной Безопасности на Транспорте (NTSB - National Transportation Safety Board) и его предшественник выпустили много рекомендаций по безопасности для FAA с целью обновления стандартов для БУР полетных данных, чтобы они соответствовали требованиям для расследования инцидентов. Рекомендации требуют:

1. замену осциллографического БУР ПИ (фольга) на цифровой;

2. перечень параметров БУР ПИ транспортных самолетов расширяют с 5 до 11 параметров;

3. расширенны требования на параметры для недавно созданных транспортных самолетов;

4. использование «горячих» микрофонов экипажем на высоте менее 18000 фт. (5480 м);

5. регистрацию «горячих» микрофонных каналов на БУР РИ;

6. разработку требований к БУР РИ и ПИ для некоторых воздушных такси и корпоративных самолетов.

В качестве причины непринятия рекомендаций FAA ссылалась на недостаток средств для решения этой проблемы. После ряда инцидентов с многочисленными жертвами в начале 1980 г., FAA выпустил в 1987 и 1988 гг. изменения правил к БУР данных о полете, которые требуют:

1. замену осциллографических регистраторов с фольгой на БУР ПИ до 26.05.1989;

2. число обязательных параметров для типов самолетов, сертифицированных до 01.10.1969, должен быть увеличен и включать углы наклона и крена, продольное ускорение, осевую нагрузку двигателей, управление колонкой или углом наклона управляемой поверхности. Контрольная дата 26.05.1995;

3. транспортные самолеты (20 и более пассажиров), произведенные после 01.10.1991, должны записывать 28 параметров в цифровом формате;

4. транспортные самолеты (20 и более пассажиров), имеющие шину цифровых данных, должны записывать 28 параметров в цифровом формате;

5. все газотурбинные самолеты-такси (10..19 пассажиров), которые произведены после 01.10.1991, должны иметь БУР ПИ на 17 параметров;

6. требования к БУР РИ были распространены на многодвигательные газотурбинные самолеты (более 5 пассажиров и 2 пилота);

7. экипажи должны использовать «горячие» микрофонные системы БУР РИ на высоте ниже 18000 фт. (5480 м).

1997 г. После катастроф Боинг-737 (рейс 585, Колорадо-Спрингс, 06.1989; рейс 427, Питсбург, Пенсильвания, 09.1994) NTSB дополнила требования к параметрам БУР ПИ:

1. дополнительная регистрация входных сигналов управления полетом и перемещений управляющих поверхностей для большинства ВС (до 01.01.1998);

2. усиление требований к параметрам для транспортных самолетов (выпущены после 01.01.1996);

3. модификация перечня параметров БУР ПИ Боинг-737 для записи бокового ускорения, входных сигналов управления полетом и перемещений управляющих поверхностей (до 31.12.1995).

FAA выпустила извещение 08.1996, а правила - 08.1997. Окончательный вариант правил соответствовал требованиям безопасности, но дата их введения была пролонгирована по отношению к рекомендованной NTSB, т.к. FAA не устраивали сроки введения рекомендацией к Боингу-737 (конец 1995 г). В окончательные требования были введены пункты о записи входных сигналов управления полетом и положения управляющих поверхностей. Окончательный вариант правил содержал следующее:

1. транспортные самолеты, сертифицированные до 01.10.1969 и изготовленные до 11.10.1991, должны записывать не менее первых 18 из 22 параметров из списка правил до 18.08.2001;

2. транспортные самолеты, изготовленные в период 11.10.1991 .. 18.08.2001, должны записывать не менее первых 34 параметра из списка правил до 18.10.2001;

3. транспортные самолеты, изготовленные после 18.10.2000, должны записывать не менее 57 первых параметров БУР ПИ из списка правил;

4. транспортные самолеты, изготовленные после 18.10.2002, должны записывать не менее 88 параметров БУР ПИ из списка правил.

Определенные требования к параметрам приведены в табл. 1 (Требования к параметрам БУР ПИ).

03.1999 г. Новые рекомендации для БУР полетных данных были предложены NTSB Канады (TSB) и США, а причиной их разработки стал инцидент с MD-11 SwissAir (рейс 111 «Нью-Йорк–Женева», 02.09.98). После команды «Дым в салоне» самолет разбился о воду (Галифакс, провинция Новая Шотландия, Канада), погибли 229 пассажира и экипаж. Расследование было затруднено из-за отсутствия данных БУР РИ и ПИ, которые прекратили работу за 6 мин. до удара о воду. Эта катастрофа была одной из последних, где расследование было затруднено из-за потери информации БУР полетных данных из-за его обесточивания. Модернизация БУР полетных данных и электропитания обеспечило его питание от независимого источника в течение 10 мин. после обесточивания бортсети. Создание комбинированного БУР РИ и ПИ также позволило устанавливать их на новые самолеты (один БУР около кабины - уменьшает вероятность механического/ электрического прерывания сигналов и электропитания; второй в дальней хвостовая части - повышает выживаемость).

В результате NTSB США и TSB Канады выпустили в 09.03.1999 рекомендации по безопасности:

1. доработать полупроводниковый БУР РИ емкостью 2 ч. независимым электропитанием (обеспечивает автономное электропитание в течение 10 мин.) и микрофоном зоны до 01.01.2005;

2. на всех недавно произведенных самолетах автономные БУР РИ и ПИ должны быть заменены на 2 комбинированных БУР РИ и ПИ до 01.01.2003;

3. электропитание БУР РИ, БУР ПИ и комбинированных БУР обеспечивают высоконадежные генераторы.

Бортовые устройства регистрации параметрической информации. Появление БУР ПИ связано с первыми полетами самолетов. Полет братьев Райт был задокументирован с помощью простейшего БУР ПИ, который записывал обороты винта, расстояние и длительность полета. Самолет Spirit of St.Louis был оборудован более совершенным БУР ПИ, который использовал барограф для записи значений барометрического давления (высоты) на вращающийся бумажный цилиндр (рис. 3).

Рис. 3. БУР ПИ самолета Spirit of St. Louis

Первые БУР ПИ были незащищенными и их создавали только для регистрации данных об исторических явлениях, а не катастрофах.

Первый защищенный БУР ПИ (1953 г.) использовал ланцеты для осциллографической записи (царапанье) параметров на металлическую фольгу. Относительное время полета определяли косвенно по длине использованной для записи фольги (скорость перемещения фольги 6 дюймов/ч - 15.24 см/ч). Расшифровщики при работе с графиками параметров использовали микроскоп, а затем пересчитывали отклонение сигналов от базовых линий в физические единицы, что было трудоемко и требовало от исследователя специальных знаний.

Правила 1957 г. стали толчком для установки БУР ПИ на ВС (до 06.1958) и создания рынка БУР ПИ, что привлекло других изготовителей, которые использовали осциллографические БУР ПИ с металлической фольгой (рис. 4, 5).

Рис. 4. Ранний Lockheed модель 109

Рис. 5. Sundstrand модель 542 FDR, 1/2 длинных формата ATR

Стандарт Technical Standards Order (TSO C-51) определял диапазон точности, типовые параметры для записи (высота, воздушная скорость, курс, вертикальное ускорение, время), требования по ударной нагрузке (100 g) и нахождения в огне (1100°C в течение 30 мин.). TSO определил 3 основных типа БУР ПИ:

- 1 - БУР ПИ не катапультируют, нет ограничений на размещение;

- 2 - БУР ПИ не катапультируют, время пребывания в огне не менее 15 мин., ограничение на расположение в фюзеляже и от топливных баков;

- 3 - БУР ПИ катапультируют, время пребывания в огне не менее 1,5 мин., нет ограничений на размещение.

Первые БУР ПИ были типа 1 и их устанавливали в зоне кабины или нише главной стойки шасси. Однако, такое размещение БУР ПИ связано с риском попадания в зону пожара или удара, что может быть причиной его уничтожения или серьезного повреждения.

БУР ПИ типа 2 и 3 никогда не устанавливали на коммерческие транспортные средства, а катапультируемые БУР ПИ применяют в военной авиации.

В начале 1960 г. CAА рекомендовала FAA сделать дополнительную защиту БУР ПИ от удара и пожара, а для максимальной защиты записи рекомендовала размещать их в кормовой части фюзеляжа. В результате, FAA выпустила изменения Правил, которые уточнили расположение БУР ПИ в хвостовой части и обновила стандарт TSO C-51 в виде стандарта C-51a. Обновленный TSO увеличил ударную нагрузку от 100 до 1000 g, ввел статическую нагрузку, ударное воздействие и погружение самолета в жидкость. Критерий на пожаростойкость не был изменен. Однако ни один TSO не имел протокола для испытаний, чтобы гарантировать общепринятые и повторяемые условия испытаний.

Одновременно с БУР ПИ, которые использовали в качестве носителя информации фольгу (США), получили развитие БУР ПИ, где носителем информации была тонкая стальная проволока (Англия). В проволочных БУР ПИ впервые использовали цифровое импульсное кодирование данных, а использование при проектировании новых технологий сделало его достаточно надежным. Проволочный носитель информации был невосприимчив к огню, но имел проблемы при воздействии на него удара - проволока часто рвалась, запутывалась, что затрудняло расшифровку (восстановление частей требовало их сборку в нужном порядке).

В конце 1940 г. Франция создала БУР ПИ, который использовал фотосистему для записи данных на светочувствительную бумагу. Этот способ имел серьезные недостатки - слабая пожароустойчивость и вероятность потери данных при воздействии света. Позже был освоен осциллографический метод записи на фольгу.

Введение БУР РИ (1960 г.) и ПИ (1970 г.) сделало магнитный тип записи основным до момента ввода в 80-е годы БУР полетных данных (БУР ПД), которые выдерживают высокие нагрузки. Изготовители БУР использовали разнообразные ленты и лентопротяжные механизмы. Чаще всего использовали для лент синтетические материалы майлар и каптон и металлы. Лентопротяжные механизмы имели разную конструкцию, например, ЛПМ с компланарным и коаксиальным расположением катушек, бесконечные петли пакетов катушек и т.д. Объем записи БУР РИ - 30 мин. (4 канала), а БУР ПИ - 25 ч., при этом новую информацию записывают вместо самой старой по принципу бесконечной петли..

БУР с магнитной лентой чувствительны к воздействию огня после катастрофы. TSO предъявляет жесткие требования к интенсивности огня. Опыт эксплуатации показал, что магнитные ленты уязвимы к продолжительному воздействию огня, а металлические - к удару, что ведет к раскручиванию и потере данных.

Система цифровой регистрации параметров полета (рис. 6) обеспечивает авиакомпании записями параметров полета.

Система регистрации параметров полета состоит из бортового цифрового регистратора (БЦРПД) и цифрового блока сбора полетных данных (ЦБСПД), модуля бортового регистратора, ПИП и может включать дополнительные регистраторы, принтеры и панели управления. Данные от ПИП поступают для обработки в ЦБСПД, а затем в БЦРПД для хранения (сохраняются данные за последние 25ч полета).

Рис. 6. Цифровая система регистрации параметров полета

Бортовой цифровой регистратор полетных данных (БЦРПД) записывает и сохраняет параметры о полете.

На передней стороне БЦРПД расположены:

- сигнализация неисправностей - желтый индикатор BITE;

- разъем для соединения БЦРПД с оборудованием проверки работоспособности и съема данных на самолете.

Защищенная часть БЦРПД предохраняется от воздействия тепла и удара.

БЦРПД оборудован маяком для определения его местоположения под водой.

Цифровой блок сбора полетной информации обеспечивает сбор данных от самолетных ПИП, их предварительную обработку, мультиплексирование и преобразование в стандартный цифровой формат. ЦБСПД обрабатывает данные и передает их для записи в БЦРПД в виде двухчастотного Гарвардского кода.

Питание блока: 115В (однофазное) и постоянное напряжение.

На блоке расположены:

- индикатор неисправности. Выдает код состояния и неисправности (3 цифры);

- кнопка считывания (удерживают до окончания операции) запускает индикатор неисправностей;

- индикатор сбоя. Желтый цвет сигнализирует о неисправности обязательных параметров ЦБСПД;

- индикатор предупредительной сигнализации. Желтый цвет сигнализирует о неисправности ЦБСПД;

- индикатор сбоя БЦРПД. Желтый цвет сигнализирует о неисправности БЦРПД.