Hộp đen máy bay hé lộ điều gì?

Hơn 40 giờ trôi qua kể từ khi chiếc máy bay của Malaysia mất tích mang theo 239 hành khách, vẫn chưa tìm thấy bất cứ dấu vết nào về vị trí, chứ chưa nói đến việc điều gì đã xảy ra với nó. Người ta có thể đưa dự đoán về hàng loạt nguyên nhân khiến chiếc máy bay mất tích như sự cố kỹ thuật, lỗi của phi công, điều kiện thời tiết hoặc thậm chí thuyết khủng bố. Tuy nhiên, phải tìm được hộp đen của máy bay mới có khả năng khẳng định chắc chắn điều gì đã xảy ra với nó.

Vụ máy bay Malaysia mất tích lần này có nhiều điểm giống với vụ chiếc máy bay Airbus A330-200 của hãng hàng không Air France mang theo 216 hành khách và 12 nhân viên phi hành đoàn mất tích ở Đại Tây Dương năm 2009. Ban đầu nhiều người dự đoán, máy bay này bị sét đánh. Tuy nhiên, 2 năm sau khi tìm được xác chiếc máy bay và hộp đen, người ta mới tìm được nguyên nhân thật sự gây ra tai nạn kinh hoàng là do sự cố đối với thiết bị cảm biến tốc độ khiến máy bay chết sững giữa không trung, rồi lao xuống Đại Tây Dương trong vòng 3 phút rưỡi. Ngoài ra cũng phải kể đến lỗi của phi công.

Trong vụ tai nạn chết người đầu tiên của máy bay Boeing 777 xảy ra năm ngoái (tháng 7/2013 với chuyến bay mang số hiệu 214 của hãng hàng không Hàn Quốc Asiana bốc cháy trong khi đang hạ cánh tại sân bay ở San Franciso, Mỹ) khiến 3 người thiệt mạng, sau khi phân tích dữ liệu từ hộp đen, các nhà điều tra cho biết nguyên nhân đẫn đến tai nạn là do máy bay đã bay chậm hơn nhiều so với tốc độ dự kiến và phi công đã được yêu cầu hủy hạ cánh ngay trước khi máy bay đâm xuống đất nhưng không xử lý kịp vì thiếu kinh nghiệm.

Trên mỗi máy bay đều có hai thiết cùng được gọi là hộp đen gồm Máy ghi âm buồng lái (CVR) và Máy ghi dữ liệu chuyến bay (FDR). Cả hai đều hoạt động từ nguồn điện lấy từ máy phát sản sinh điện từ động cơ máy bay.

Để hộp đen có thể tồn tại, nguyên vẹn trong trường hợp có sự cố xảy ra với máy bay, vỏ thiết bị được làm bằng vật liệu siêu cứng chống va đập, không bắt lửa. Thông thường hộp đen có thể chịu được nhiệt độ cao tới 1.100 dộ C trong 30 phút liên tục và ngâm dưới độ sâu lên tới 6.100m trong 30 ngày.

Trong rất nhiều vụ tai nạn máy bay, thiết bị duy nhất còn hoạt động được là phần lõi của hai hộp đen được thiết kế có thể chống va đập cực mạnh (CSMU). CSMU có hình trụ được đặt bên trong các hộp đen. Đây là phần còn nguyên vẹn cho dù những bộ phận khác của hộp đen bị hư hại .

Hộp đen có dạng hình hộp, kích thước khoảng 20 cm x 30 cm, được đặt ở một nơi an toàn nhất trên máy bay và thường là ở đuôi máy bay để giảm thiểu các tác động khi máy bay rơi. Theo các chuyên gia, phần đuôi của máy bay thường là vị trí cuối cùng chịu lực tác động khi tai nạn xảy ra nên là phần có độ an toàn cao nhất. Hộp đen được sơn màu da cam để dễ phát hiện nhất (nhưng vẫn được gọi tên là hộp đen) và có thể tự phát tín hiệu báo vị trí. Hộp đen được gắn thiết bị đèn hiệu báo vị trí dưới nước (ULB). Khi máy bay đâm xuống biển hay sông hồ, thiết bị báo tín hiệu này sẽ gửi đi sóng siêu âm.

Mỗi thiết bị báo tín hiệu có khả năng phát các sóng siêu âm mỗi giây một lần và liên tục trong 30 ngày. Đây chính là khoảng thời gian để các đội tìm kiếm hộp đen phải tận dụng nhằm xác định ra chúng, trước khi chúng trở nên vô dụng. Đó là lý do tại sao đội tìm kiếm hộp đen chiếc Airbus A330 của Air France đâm xuống Đại Tây Dương năm 1999 phải chạy đua với thời gian. Hộp đen chính là đầu mối để xác định nguyên nhân mỗi vụ tai nạn hàng không, ngay cả khi chuyến bay không còn một ai sống sót.

Tất cả các máy bay thương mại ngày nay đều có các microphone gắn trong buồng lái để lưu lại mọi liên lạc và trao đổi của phi hành đoàn. Các microphone này cũng được thiết kế để bắt được mọi tiếng động khác trong buồng lái như tiếng bật công tắc, gõ cửa... Thông thường mỗi buồng lái máy bay có 4 microphones được gắn trong tai nghe của cơ trưởng, tai nghe của phi công phụ lái, tai nghe của thành viên thứ ba phi hành đoàn và gắn tại trung tâm buồng lái, nơi có thể ghi lại các tín hiệu báo động và những âm thanh khác.

Mỗi chiếc microphone này nối trực tiếp tới hộp đen CVR, nơi tiến hành mã hóa và lưu trữ. Hầu hết các CVR sử dụng công nghệ băng từ có thể ghi lại 30 phút âm thanh, khi nào hết lại ghi lại từ đầu. Do đó chúng luôn ghi lại 30 phút trao đổi cuối cùng trong buồng lái trước khi tai nạn xảy ra. Trong khi đó, hộp đen CVR sử dụng công nghệ thể rắn có thể ghi được tới 2 tiếng âm thanh.

Đây là chiếc hộp đen thứ hai trên máy bay được thiết kế để ghi lại dữ liệu hoạt động từ các hệ thống vận hành trên máy bay bao gồm các cảm biến điện tử được nối từ nhiều vị trí trên máy bay tới thiết bị thu nhận dữ liệu chuyến bay. Từ đây dữ liệu tiếp tục được chuyển về hộp đen FDR để lưu trữ. Bất cứ công tắc nào trên máy bay được bật hoặc tắt cũng đều được FDR ghi lại.

Các hộp đen FDR dùng công nghệ băng từ có thể ghi tối đa 100 thông số, trong khi FDR dùng công nghệ thể rắn có thể ghi lại hơn 700 thông số. Công nghệ thể rắn có thể lưu nhiều thông số hơn vì chúng cho phép dữ liệu được truyền nhanh hơn. FDR thể rắn có thể lưu tới 25 tiếng dữ liệu chuyến bay và mỗi thông số đều cho phép các nhà điều tra có thêm đầu mối để xác định nguyên nhân tai nạn.

Từ năm 1997, Cơ quản quản lý hàng không liên bang Mỹ quy định hộp đen FDR của các máy bay sản xuất sau ngày 19/8/2002 phải ghi được tối thiểu 88 thông số. Những thông số chính của chuyến bay mà hầu hết các FDR đều phải ghi lại gồm thời gian bay, áp suất, tốc độ bay, gia tốc thẳng đứng, ví trí các bộ phận cánh và lưu lượng của nhiên liệu.