中国专精特新企业 离造出黑匣子还有多远？

终于，东航失事客机的第2个黑匣子找到了!

从2次发现黑匣子的现场视频中，我们都可以看到，救援人员或者专家手中拿着一个橙红色的罐状物体。

这个就是传说中的黑匣子，或者说，黑匣子的一部分。

没错，“黑匣子”不是黑的，从一开始就不是黑的。

黑匣子学名叫“航空信息记录仪”(flight recorder)，1架飞机上通常有2个，一是驾驶舱语音记录器(CVR) ，另一个是飞行数据记录器(FDR)。

前者从起飞后开始记录驾驶舱的语音，包括机长、副机长的交流，机长对机舱的讲话等，可以录制时长30分钟的内容;

后者会把飞机各种数据记录在载体上，包括飞机的加速度、姿态、推力、油量、操纵面的位置等，记录时长为25小时，大约可以记录“最后时刻”的2000条指令。

一开始，这2样东西是集合在一起的，后来则分开存放。出事后，为了便于在一片狼藉的空难现场找到，国际民航组织规定，黑匣子必须漆成醒目的橙红色——和我们在东航空难现场看到的一样。

至于为什么叫黑匣子，据公认的发明人——澳大利亚国防部航空研究实验室(ARL)科学家大卫·沃伦回忆，当时他的新发明在本国航空界并不受重视，反倒是英国航空注册委员会秘书罗伯特·哈丁汉姆来参观时，一眼相中。

哈丁汉姆迅速将沃伦和他的发明请到英国，并在航空业内大加推广。

结果在一次BBC节目中，英国航空业界人士使用过去对航空设备的俗称“黑匣子”称呼了这一新设备，于是便约定俗成地这么叫下来。

而事实上，当时沃伦为英国S. Davall & Sons Ltd公司设计的第1款黑匣子，是一款橙红色的蛋状装置，当时还被起了个昵称叫“红蛋”(Red Egg)。

当空难发生时，飞机从万米高空坠落，在巨大的冲击力下，基本上都会散落成一地零件，黑匣子凭什么独善其身?

我们先来看看黑匣子的结构，各家厂商的产品有所差别，但大同小异，这里就以这次东航波音737-800上采用的霍尼韦尔公司产品为例。

首先，其核心部分是记录模块。最早的飞行信息记录，采用的方式是在铜箔上刻写信息，显然，这种方法记录效率低，只能记录5种航空信息，并且擦除和重写都不方便，到“红蛋”上已经被磁带取代。

当然，磁带也容易受外界干扰，随着微电子技术的发展，现在黑匣子里的记录载体已经变成了存储芯片，也就是你现在电脑硬盘上的闪存芯片，只要不受巨大电流冲击或者直接的物理破坏，一般都不会有事。

在内存卡外面，先是包了一层薄薄的无磁铝壳，外面是一层绝缘材料，再外面是一层厚厚的石蜡板。

如果在飞机事故中发生火灾，外面的隔热层没顶住，石蜡就会融化并吸收热量，尽量不让热量往里传。

石蜡板外面还有一层隔热层，然后就是最外层——一个厚厚的不锈钢外壳。

以上一个整体，就是上图中橙红色圆柱体的部分，学名叫事故数据存储单元(Crash-Survivable Memory Unit，CSMU)，也是黑匣子最核心的部分。

另外方方正正的部分，里面主要是供电设备和飞行数据收集单元(Flight Data Acquisition Unit，FDAU)，也就是在飞行过程中收集数据用的，出事之后就没用了。

换言之，在飞行事故中，最重要的就是那个“橙罐子”。

遗憾的是，到目前为止，这个对航空安全异常重要的东西，并没有中国制造的元素在内。包括中国航空公司在中国上空飞行的民航客机，使用的都是国外的黑匣子设备。

据时代周报报道，目前全球民航的黑匣子供应商只有霍尼韦尔、L3、通用、以及罗克韦尔柯林斯4家，而这4家都是美国公司。

这主要是因为，黑匣子本身是一个狭小且成熟的市场。

目前1个黑匣子的价格在10000-15000美元之间，也就是最多不到10万人民币。

以波音连续空难之前，全球航空市场尚处于鼎盛时期的2018年计算，当时全年空客和波音交付飞机共1606架，庞巴迪等厂商交付公务飞机809架。

以每架飞机2个黑匣子，每个黑匣子10万元计算，整个全球黑匣子市场规模也就4.8亿元。这个市场规模显然不大，在已经有巨头进驻的情况下，其他企业也会望而却步。

不过，中国并非不能制造黑匣子。

中航工业旗下的陕西千山航空电子有限责任公司(下称“千山航电”)，就是国内能够生产黑匣子的企业。

虽然没有公开信息，但在招聘平台上可以找到其在各高校招聘宣传的简章。

在2022年校招宣讲信息中，其自我介绍道，千山航电是“国内飞行参数记录系统(俗称飞机‘黑匣子’)的诞生地和研制生产的专业化企业”。

此外，他们还提到，“新一代飞参系统已完全覆盖了全部国产新型飞机，民用飞参多项取得了中国民航适航审查合格证”。

考虑到时间节点，这里说的“全部国产新型飞机”，或许就包括了C919在内。若真是如此，那么国产黑匣子也将有望借着国产大飞机的“东风”，跻身这个市场。

除此以外，随着黑匣子更新换代的呼声日益高涨，国内“专精特新”企业也有了参与这个领域的契机。

目前黑匣子最被诟病的一点，就是航空信息的安全性依然无法保障。黑匣子虽然坚固，但在空难中依然有被破坏的风险，同时，如果飞机失踪，黑匣子同样无法找到。直到今天，我们都不知道马航MH370航班发生了什么。

已经有不少人提出，利用“云”技术，把记录在黑匣子中的数据通过卫星实时传输到地面，也即让黑匣子的数据，在飞机飞行过程中始终向外发射，使地面对飞机的状况一目了然。

然而，目前的阻碍有二。其一是涉及安全问题，飞行中的部分数据可能涉密，例如航线中出现军用雷达或者其它国防设施。

其二就是数据的带宽限制，即便是只记录88个数据的第2代黑匣子，以每秒记录4次的速率，每秒产生的数据量也达到了1500kB，更遑论同时记录数百个数据的第4代黑匣子。

据民航联盟2022年初的数据，每一时刻都有约1.6万架飞机在天空中飞行。即便以10000架同时飞行的航班计算，每秒的数据传输量也达到了14.3G。

目前空地网络的组建方式有2种，一种是利用地面基站，像手机一样在终端和基站网络间传递信息，这种方法的好处是带宽大、延迟低，但缺点在于覆盖率低。

利用地面基站，前提是有足够的基站，这就意味着不仅在传统人口茂密的地区，就连人口稀疏的航路上也必须布设基站，到了海上，那就没办法了。

另一种是卫星通讯。利用卫星、飞机、卫星地面基站进行数据传输，覆盖范围极广。

然而，根据香农定理，信息传输能力与带宽和发射功率成正比，少量通讯卫星要连接大量的飞机，每架飞机可使用的带宽就变得很小，而如果要提高发射功率，对于燃料宝贵的卫星来说又不可能。

这就导致，现在空地间通讯能力依然不高。在飞机上使用过WiFi的人就知道，机载WiFi的速度慢的令人发指，“一张图片发5分钟”，显然无法传递黑匣子所存储的海量信息。

近几年火热的卫星互联网以及民营火箭等领域，将是中国“专精特新”企业参与黑匣子制造领域的关键。

目前，国家对“专精特新”领域极其重视。2018年末，工信部开展了首批“专精特新”小巨人企业培育工作;2021年7月末，中央政治局会议首提发展“专精特新” 中小企业;2021年9月，北京交易所宣布设立，其核心是为“专精特新”中小企业服务。

自“制造强国战略”实施以来，制造业正由“三低一弱”走向“三高一强”，其中，技术创新是发展关键。

中小企业作为制造业产业链中的重要参与者，对市场需求反应灵敏，适应需求进行创新的愿望强烈，是创新的主力军和重要源泉，据工信部数据显示，占全国企业总数99%的中小企业提供了大约65%的发明专利，75%的企业创新和80%以上的新产品开发。

截至2021年10月，工信部已公布三批培育名单，共公布了4922家“小巨人”企业，其中，蓝箭航天凭借在液氧甲烷运载火箭领域的能力积累成功入选。

与此同时，商业卫星在轨管理和应用服务商航天驭星，以及致力于构建高轨高通量卫星网络系统的星空年代，也都在申报地方级专精特新资质。

也许在不就的将来，我们就能看到中国企业在黑匣子领域的身影了。

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