CAJAS NEGRAS

Cajas negras

Tristemente famosas por su protagonismo en caso de tragedia aérea, y con un nombre que llama a engaño puesto que en realidad son naranjas o amarillas, su obligatoriedad a bordo de los aviones se remonta a la década de los sesenta y a partir de 2002 tendrán que registrar hasta 84 parámetros de vuelo frente a los 34 actuales.
Hace más de 50 años que se planteó la necesidad de instalar a bordo de los aviones equipos de grabación de datos de vuelo con el fin de facilitar la investigación de los accidentes. Las llamadas cajas negras juegan un papel fundamental en esta investigación.
Aunque en realidad habría que hablar de dos tipos de cajas negras en el avión, la grabadora de datos y el magnetoscopio de cabina de vuelo, mejor decir la grabadora de audio de cabina porque su fin es grabar todo el ambiente acústico de la misma. El adjetivo “negra” se debe a que este era el color de las primeras unidades que se pusieron en el mercado, bien distinto de los actuales.
Las dos grabadoras están situadas normalmente en la cola del avión, con preferencia por su parte alta que suele ser la zona de menor aceleración en caso de impacto.
La caja negra es el registrador de datos de vuelo. Su función es almacenar parámetros de vuelo, como altitud, velocidad, etc., o datos de los sistemas del avión, como empuje del motor, posición de flaps, etc. La unidad debe mantener grabados los últimos 25 minutos de datos de vuelo, entonces es posible regrabar (y borrar) los primeros datos de la cadena.
Están construidas de aluminio aleado pintadas de color amarillo o naranja brillante, los dos colores reglamentarios que facilitan su localización.
Inicios
La grabadora de datos de vuelo se instala, como unidad funcional, hacia 1960. Eran equipos muy rudimentarios. Se limitaban a grabar velocidad, altitud, aceleración y rumbo del avión.
La grabación se hacía en un carrete de lámina metálica muy fina de acero, con alto contenido de níquel, para soportar la temperatura propia de un incendio del avión. Los estiletes mecánicos del registrador dejaban al desplazarse una huella grabada sobre la lámina, que se correspondía con las indicaciones de los instrumentos de cabina.

Un poco más tarde empezó la grabación en cinta magnética, que convive con la grabación en lámina metálica. El resultado de estas primeras unidades fue dispar. Muchos accidentes aéreos no se pudieron analizar por la escasez de datos de grabación, de manera que la normativa obligó pronto a grabar más parámetros entre ellos la actitud del avión en cabeceo y alabeo, empuje de cada motor, posición de flaps y superficies de control, aceleración lateral, compensación de cabeceo y posición de reversa o inversión de empuje de cada motor.
Para grabar los nuevos datos que exigía la normativa se incluye una nueva unidad en el sistema, para adquisición, proceso y acondicionamiento de datos del avión. Es un conjunto intermedio entre los detectores de la aeronave y la propia grabadora (Flight Data Adquisition Unit), y se sitúa normalmente en el compartimiento de aviónica.
La tendencia en la década de los ochenta fué, como no, el incremento del número de datos a grabar, pero respetando por aspectos económicos situaciones transitorias aplicables a los aviones más antiguos, hasta el punto de que en 1999 voló el último avión con grabadora de datos de lámina metálica.
En 1992 llega al mercado el grabador transistorizado, con capacidad para grabar en cinta magnética o en módulos de memoria, la solución más moderna. Es el avance técnico más importante que se produce en las grabadoras de datos.
En la actualidad, para aviones fabricados a partir del 11 de octubre de 1991, es obligatorio que la grabadora de datos de vuelo almacene 34 grupos de parámetros de funcionamiento. Señalar que la normativa en este campo esta en pleno período de transición, con numerosas condiciones de acuerdo con la fecha de fabricación del avión.
La lista de registro actual de datos es formidable para las grabadoras más antiguas, pero fácilmente superables por los tipos digitales. De hecho, los aviones comerciales que se fabrican desde el 18 de agosto de 2002 pueden registra hasta 88 parámetros de vuelo.
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Sistema Grabador de Datos de Vuelo (Flight Data Recorder System)
El grabador de datos de vuelo (FDRS) almacena los parámetros del aeroplano y datos del sistema de las últimas 25 horas de operación.
El grabador de datos de vuelo (FDR) protege los parámetros y sistema de dato. Si el aeroplano tuviera un incidente, estos parámetros suministrarán los datos en condiciones de vuelo y la operación de los sistemas del aeroplano. El personal de la aerolínea también podrá usar los datos para efectuar un análisis de la performance del sistema durante el mantenimiento del aeroplano.
EL FDRS recibe y almacena parámetros del aeroplano desde los sistemas y sensores del aeroplano. El Flight Data Recorder (FDR) mantiene estos datos y los protege contra calor y agua. Los datos que se graban son los requeridos por las agencias de regulación. La línea aérea también puede instalar parámetros adicionales para grabar.
El FDRS esta formado por los siguientes componentes:
- Flight data recorder (FDR)
- Flight data acquisition unit (FADAU)
- FDAU status relay
- Flight recorder test module
- Flight control sensors
- Flight surface position transmitters
- System test plug/connector
- Program switch module

Datos del ACMS (aircraft condition monitoring system), van desde la FDAU a través del panel de control de carga de datos a un cargador de datos. El cargador de datos puede almacenar datos desde la FDAU en un disco. La switch del panel de control de datos de carga permite al piloto selectar la transferencia de datos del ACMS.
Se puede transferir software desde un disco en el cargador de datos hacia la FDAU a través del panel de control de carga de datos.
El FDRS opera automáticamente cuando uno de los motores esta en operación o el aeroplano está en el aire. Esta también opera mientras se le aplica manualmente energía al sistema en tierra.
Flight Recorder/Mach Airspeed Warning Test Module
El módulo de testeo grabador de vuelo muestra la condición de el sistema de grabación de vuelo. Si existe una falla en el sistema, una luz ámbar se enciende. Esta luz también se apaga cuando el sistema esta en OFF.
Este módulo posee una switch TEST / NORMAL. Cuando esta switch está en la posición de TEST, el FDR adquiere energía.
Input Signals ( Ingreso de datos )
La unidad de adquisición de datos de vuelo (FDAU) procesa señales analógicas, digitales y separa señales desde muchos censores y sistemas.
Un acelerómetro de tres ejes entrega datos de aceleración a lo largo del eje vertical, lateral y longitudinal. Los censores del FDRS envían datos acerca de la posición de las superficies de vuelo y control.
Identificación de Aeronave
Un programa da el número de identificación de aeronave a la unidad de adquisición de datos (FADAU).
FADAU ( Flight Data Acquisition unit)
Esta unidad recolecta los datos del vuelo para el grabador de datos de vuelo. También recolecta datos ACWS para uso de la aerolínea.
La FADAU tiene ACWS software en su memoria. Este software selecciona datos de entrada para monitoreo. Los datos son cambiados a un formato digital. La FADAU los mantiene en memoria. Estos datos pueden ir luego hacia el panel cargador de datos y entonces moverse hacia un disco en el cargador de datos.
FDR
El FDR contiene datos formateados desde la FADAU y los mantiene en una memoria de estado sólido no volátil "Chip". El grabador de vuelo (Flight Recorder) tiene la capacidad de mantener al menos las últimas 25 horas de datos de vuelo.
El FDR es una unidad resistente al fuego y al impacto.
System Test Plug / Connector
Conecta el equipo de apoyo terrestre a un conector de testeo para testear el FDRS.


Sistema Grabador de Voces ( Voice Recorder System)
El grabador de voces continuamente graba:
- Las comunicaciones de la tripulación de vuelo
- Los sonidos del compartimiento de vuelo
El grabador de voces mantiene los últimos 120 minutos de audio.
La unidad grabadora de voces realiza una continua grabación de las comunicaciones de los sonidos de la tripulación de cabina y compartimiento de vuelo. Esta borra la comunicación de datos automáticamente de manera tal que la memoria almacena solamente el audio reciente. El grabador de voces mantiene los últimos 120 minutos de datos de comunicación en memoria.
General
La Unidad Grabadora de Voces recive el audio desde la Unidad Electrónica Remota (REU) y el área de micrófono, la que se encuentra en el panel grabador del Cockpit (Cabina de piloto y copiloto).
La Unidad Gravadora de Voces recive señal de tiempo desde el Reloj del Sistema para referencia.

Componentes
La Unidad Grabadora de Voces (Voice Recorder Unit) tiene los siguientes componentes:
- Panel Grabador de Voces del Cockpit
- Unidad Grabadora de Voces
Descripción Funcional
La Unidad Grabadora de Voces reúne la siguiente información de audio al mismo tiempo:
- Micrófono y Auricular del Comandante
- Micrófono y Auricular del Primer Oficial (F/O)
- Micrófono y Auricular del Primer Observador (F/OBS)
- Área de Micrófono en el Panel Grabador de Voces del Cockpit
La Unidad Grabadora de Voces también recibe señal de tiempo desde el Sistema de Reloj.
Los datos de audio de micrófonos de el Comandante, Primer Oficial y Primer Observador van hacia la REU (Remote Electronics Unit). La REU mezcla cada estación de audio de micrófono con la estación de audio de auricular. Entonces la REU incrementa la señal de audio y la envía a la Grabadora de Voces (Voice Recorder).
El área micrófonos recoge los sonidos del compartimiento de vuelo, tales como voces y alarmas aurales. El Panel Grabador de Voces del Cockpit ( Cockpit Voice Recorder Panel) incrementa la señal de audio desde el área de micrófono y la envía a la Unidad Grabadora de Voces.
Se puede monitorear el audio grabado en el Grabador de Voces si se conecta un auricular al jack de comunicación en el Panel Grabador de Voces de Cockpit.
Una switch de borrado en el Panel de Control Grabador de Voces remueve todo el audio que el grabador mantiene.
Solamente estos datos pueden ser borrados, cuando el aeroplano esta en tierra y con el freno de estacionamiento (Parking Brake) accionado.
Una switch de testeo en el Panel de Control Grabador de Voces inicia el testeo del Sistema Grabador de Voces. También existe un Led de Estado que muestra los resultados del testeo.
Un Beacon localizador de “Unidad Sumergida en el Agua” se ubica en el panel frontal del la Unidad Grabadora de Voces (Voice Recorder Unit). Este consiste en una baliza submarina que transmite una señal acústica cuando se sumerge.
En la siguiente figura se muestra la relación de trabajo entre las distintas unidades del sistema.