Blackbox AF 447. В поисках „Ping“

21 июня 2009 года. Весь мир все еще гадает о причинах крушения аэробуса А330-200 Air France, упавшего в Атлантику приблизительно в 1200 км к северо-восотоку от бразильского побережья на пути из Рио-де-Жанейро в Париж в ночь на 1 июня 2009 года. На борту самолета находилось 228 пассажиров. Сначала причиной гибели самолета выдвигалась версия попадания молнии в самолет во время сильной тропической грозы над Атлантикой. Другая версия - оледение датчиков скорости (всего их было 3), фальшивые показания которых привели к неправильному определению пилотами скорости самолета и потере контроля над машиной.

Разгадку причины катастрофы могут дать только "черные ящики". Знаменитые „Black Box“ состоят из двух приборов: устройства, записывающего голоса , Cockpit Voice Recorder и устройства, записывающего информацию данных полета, Flight Data Recorder. В то время как прибор, записывающий голоса, сохраняет коммуникацию пилотов, - устройство, записывающее информацию данных полета заносит всю существенную информацию полета: скорость, курс, высоту полета, угол наклона, позицию штурвала и клапанов, а также данные двигателя. Оба прибора величиной с небольшой чемодан и покрытые флуорисцирующей оранжевой краской, закреплены, как правило, в хвостовой части самолета, которая при крушении менее всего разрушается. Надежно защищенныe предохранящим контейнером, им не страшны ни удары, ни огонь, ни вода, ни морские глубины до 6000 метров.

Шкала морских глубин в месте крушения
"Черные ящики могут лежать в долине или на самом дне пропасти."

Каждый "черный ящик" оснащен специальным передатчиком, Underwater Location Beacon (ULB), котрый при контакте с водой начинает автоматически передавать акустические сигналы, так называемый "Ping"- звук - с частотой 37,5 KHz. Заряда батарей хватает приблизительно на 30 дней. Установленные на корабле приемники смогут уловить тогда невосприимчивые для человеческого слуха акустические сигналы из водной глубины 6000 м.

Исходя из всей известной на сегодняшний день информации "черные ящики" лежат на глубине не менее 3500 м. Еще никогда ни один „Black Box“ не был поднят с такой глубины. Невозможно найти более неблагоприятного места для поисков. Давление в 350 бар в этих глубинах и черная, как смола, темнота не являются существенной проблемой. Решающим моментом является то, что местом падения самолета стал Срединно-Атлантический хребет, самый длинная горная цепь, простирающаяся с севера на юг по всему Атлантическому океану. Эти подводные горы имеют долины, склоны, крутые стены, вершины и пропасти с разницeй высоты от 3000 м до 4500 м" - объясняет Фридрих Абег (Friedrich Abegg), ученый ляйбницкого научно-исследовательского института морских исследований при Кильском университете (IFM-Geomar) (Germany). "Черные ящики" могут находиться в долине или в пропасти, тогда звуковые волны образуют конус, мимо которого поисковый корабль может легко пройти, не заметив.

Головоломка.

Франция направила поисковую атомную поводную лодку "Emeraude", оснащенную наилучшими приборами для обнаружения "черных ящиков" в месте катастрофы. На подводной лодке с командой в 68 человек и длиной 74 метра наряду с сонарными приборами(локаторами) находятся еще и высокочувствительные звукоулавливающие приборы. Для нащупывания сигналов "черных ящиков" „Emeraude“ должна объездить поисковые линии плотной координатной сетки. Головоломка.


AUV Abyss подготавливается для запрограммированного испытательного пробега
Фридрих Абег (Friedrich Abegg) из IFM-Geomar находит более реальным другое решение: ввод в действие автоматических подводных транспортных средств, названных „Autonomous Underwater Vehicles“ (AUV). Выполненные в большинстве случаев в форме торпеды транспортные средства сконструированы для сканирования с помощью локаторов больших областей моря в запрограммированном участке - основа для создания морских карт. На их маршруте AUVs полностью рассчитывают на себя, без связи с головным кораблем. Предпосылкой для этого является очень сложное программирование маршрута, принимающее в расчет также непредвиденные случаи, к примеру, преграды грунтовой воды. AUV подошел бы идеально для охватывания ландшафта обломков самолета на морском дне. Если бы удалось найти хвостовую часть самолета, тогда и "черные ящики" можно было бы найти поблизости, сообщил Абег.

Маленькие батискафы с клешнями

До тех пор пока "черные ящики" посылают сигналы, самым лучшим выбором являются транспортные средства с высокочувствительными звукоуловителями. Впрочем, команда „Emeraude“ может только локализовать место. Поднимать наверх предметы она не может. Для этого необходимы маленькие поводные лодки/батискафы с клешнями или спец. робот для погружений, называемый Remotely Operated Vehicles (ROVs).


Для управления и обслуживания "ROV Кiel 6000" необходимы 8 человек
Первоначально ROVs были сконструированы американским военно-морским флотом, затем были усовершенствованы для гражданских целей, найдя наибольшее применении в индустрии в открытом море(Offshore-Industrie), особенно для проведения технического контроля. Эти передвигающиеся с помощью регулируемых пропеллеров транспротные средства, в зависимости от заданий снабженные прожекторами, видеокамерами, локаторами, хватательными клешнями и контейнерами для находок, могут выполнять разнообразные задачи. Например, фотографировать морской тpубопровод и морской кабель, а также фундамент буровых нефтяных платформ. Нередко их применяют также в разведке месторождений полезных ископаемых и для поиска поврежденных частей. В отличие от ROVs, которые на сегодня являются стандартными рабочими приборами, пилотируемые подводные лодки/батискафы берутся скорее для специальных заданий.

"Только для управления необходимы 8 человек"

Один ROV - это не что иное как продленные глаза, уши и руки человека на морском дне, впрочем, с намного большей мощностью, - обьясняет Томас Кун (Thomas Kuhn). Океанограф приобрел в 2007 году произведенный в кильском Ляйбниц-институте морских исследований ROV конструкции „Quest-7“ ведущего производителя из Калифорнии Schilling Robotics, рассчитанный для глубин в 6000 метров (Heavy-duty-Gerät) и названный „ROV Kiel 6000“. Прототип обошелся в 4,7 млн. евро и является одним из немногих высокотехнологичных устройств такого рода в мире .

"Весящий 3,5 тонны „ROV Kiel 6000“ своими пропеллерами- винтами выравнивает течения и может сохранять свою позицию в самых трудных условиях", объясняет руководитель отдела барокамер и подводной техники Германского Ллойда (Germanischen Lloyd) Харальд Паули (Harald Pauli), который провел техосмотр транспортного средства. В прошлом году Фридрих Абег (Friedrich Abegg ) с командой из 30 исследователей и техников на исследовательских суднаx „Merian“ и „Meteor“ в двух поездках по 6 недель провел исследования „Черных курильщиков“ в Срединно-Атлантическом хребте - источникa на дне океана, извергающего облако отложений. "Только для управления "ROV Kiel 6000" необходимы 8 человек", сообщает Абег (Abegg).

Дорогo, накладно и интенсивная метериально-техническая подготовка


В черной, как мрак, темноте "Геркулесу"("Hercules") необходимы сильные прожектора.
Два пилота отвечают за навигацию и управление "полетом" прибора с семью пропеллерами. Они же управляют клешнями, фотокамерой, лебедкой и кабелем. Кроме того необходим один инженер по электронике, который по совместительству также и видео-инженер; один электрик высоких напряжений, один инженер-гидравлик и один инженер-программист, управляющий базой и обменом данных. Все снаряжение включает в себя 5 двадцатиножных контейнеров весом 65 тонн, среди которых кондиционированный рабочий контейнер, производственный центр, мастерская и 15-ти тонная лебедка для затягивания кабеля. Использование ROVs дорого, накладно и требует интенсивной материально-технической подготовки. Одноразовое использование ROV тяжелого класса невозможно.

Долгое время ROV был в тени - из-за сравнительно небольших энергетических мощностей. Камнем преткновения всегда был кабель. "Должны быть удовлетворены абсолютно разные требования",- объясняет Роберт Зурма (Robert Surma), инженер по барокамерам и подводной технике Германского Ллойда (Germanischen Lloyd). "Для получения больших мощностей необходимa проводимость больших напряжений. Вследствие этого кабель сильнее разогревается и в свою очередь передача данных через стекловолоконный кабель может ухудшаться." Уже при небольших глубинах погружения необходимое напряжение 4160 V при частоте 416 Hz - станет проблемой благодаря возникающему разогреву кабеля. Существенным улучшением „ROV Kiel 6000“ стала подходящая изоляция внутри кабеля, о чем сообщает Роберт Зурма (Robert Surma).

6 видеокамер, поддерживаемых 16 - ю прожекторами

Техническое и электронное оборудование современного робота погружения впечатляюще. "ROV Kiel 6000“ обладает 6 видеокамерами, поддерживаемых 16 - ю прожекторами. С их помощью обслуживающий персонал на головном корабле может рассматривать на удалении от 10 до 20 м морское дно. Собственное бортовое устройство гидролокации повышает радиус обзора на 400 м., что важно для "полета" совсем вблизи морского дна. Современные ROVs в воде невесомы, они в какой-то мере парят, а не висят тяжелым грузом на канате головного корабля. Можно вести ROV с помощью управления безопасности, названного „station keeping“, которое тотчас заставит остановиться приведенного в действие 7 гребными винтами робота погружения. „Также можно выключать это защитное управление“, говорит Surma, „но тогда пилоты должны точно знать, что они делают.“

Это не первый случай, когда"черные ящики "должны быть подняты со дня океана. В январе 2004 года 2 французских подводных робота достали "черные ящики" египетского пассажирского самолета с глубины 1030 м в Красном море. 2 недели были затрачены на интенсивные поиски.

Через 10 дней умолкнет звук сигнала и замолчат черные ящики


Научно-исследовательский корабль „Pourquoi pas“ французского института океанографии уже ведет поиски "черных ящиков" в месте катастрофы. Корабль весом 6600 тонн и длиной 108 метров оснащен по последнему слову техники для трудных поисков. На его борту находятся батискаф „Nautile“, а также подводный робот ROV „Victor 6000“. Оба транспортных средства с помощью гидролокаторов могут прощупывать морское дно. Оба могут с помошь хватательных рук(клишней) собирать и поднимать на поверхность предметы. Батискаф „Nautile“ с 3 членами экипажа на борту является многосторонним транспортным средством, робот „Victor 6000“ может дольше находиться в работе и имеет более сильные клешни.

С помощью локаторов можно только документировать морское дно и искать части самолета, "черные ящики" дожны быть оптически опознаны. На глубине 3500 м даже при свете сильных прожекторов погружаемых аппаратов это было бы непростое задание. Остается только полностью довериться поисковoй подводной лодке „Emeraude“, в надежде, что ей удастся услышать „Ping“ "черных ящиков" и найти их местнахождение. Время не ждет. Через 10 дней звук сигнала умолкнет . После этого поисковым командам предстоит в кромешной тьме только оптически с помощью эхолотов искать люминесцентно светящиеся оранжевые ящики. Все ожидают „Ping“ из глубины.

Из сообщений немецкой прессы