Hộp đen trên máy bay ghi lại những gì?

Vào giữa những năm 1950, khi điều tra chuỗi tai nạn bí ẩn liên quan đến de Havilland Comet - chiếc máy bay phản lực thương mại đầu tiên trên thế giới, nhà khoa học trẻ David Warren đã nảy ra một ý tưởng táo bạo đó là chế tạo thiết bị ghi lại toàn bộ dữ liệu chuyến bay.

Ông hình dung một thiết bị có thể lưu trữ các thông số như tốc độ, độ cao và đặc biệt là âm thanh trong buồng lái để biết phi công đã nói gì, phản ứng ra sao ngay trước khi tai nạn xảy ra.

Lúc đó, Warren mới 28 tuổi và đang làm việc tại Phòng Thí nghiệm nghiên cứu hàng không ở Melbourne, Úc. Dù ý tưởng này ban đầu không được chấp nhận rộng rãi, nhưng hộp đen đã đặt nền móng cho một trong những công cụ quan trọng nhất trong ngành hàng không hiện đại.

Từ đó đến nay, hộp đen đã trở thành thiết bị không thể thiếu trong mọi cuộc điều tra tai nạn hàng không, từ máy bay thương mại cho đến trực thăng. Vậy bên trong hộp đen thực sự lưu giữ những gì?

Hộp đen là gì?

Máy ghi âm chuyến bay, thường được gọi là "hộp đen" thực chất bao gồm 2 thiết bị riêng biệt, bao gồm một máy ghi dữ liệu chuyến bay (FDR) và một máy ghi âm buồng lái (CVR).

Theo David Esser, nhà khoa học hàng không tại Đại học Embry-Riddle ở Florida (Mỹ), trong khi FDR cho biết điều gì đã xảy ra, thì CVR lại giúp hé lộ vì sao điều đó xảy ra. Chính sự kết hợp giữa dữ liệu kỹ thuật và âm thanh trong buồng lái đã trở thành công cụ then chốt trong việc giải mã các vụ tai nạn hàng không.

Thông thường, máy ghi dữ liệu được đặt ở phần đuôi máy bay, khu vực có khả năng sống sót cao hơn sau tai nạn, trong khi máy ghi âm giọng nói lại nằm trong khoang lái để ghi lại các cuộc trò chuyện giữa phi công cũng như các âm thanh bất thường như cảnh báo hệ thống hoặc tiếng động cơ.

Cả hai thiết bị đều được gắn đèn hiệu phát tín hiệu dưới nước (Underwater Locator Beacon), giúp định vị nhanh chóng trong các vụ rơi máy bay xuống biển.

Mặc dù được gọi là "hộp đen", nhưng các thiết bị này lại được sơn màu cam sáng để dễ nhận biết trong đống đổ nát.

Về độ bền, Abdalla Elazaly - kỹ sư hệ thống tiên tiến tại Honeywell, công ty sản xuất hộp đen cho các hãng như Boeing và Airbus, cho biết các thiết bị này được thiết kế để chịu va đập mạnh, nhiệt độ cực cao, cháy nổ và áp lực nước sâu. Vỏ máy thường được chế tạo từ titan hoặc thép không gỉ, những vật liệu siêu bền trong ngành hàng không.

Tuy nhiên, không có gì là bất khả xâm phạm. Elazaly cho biết trong một số tình huống cực đoan như mất điện toàn hệ thống, va chạm ở tốc độ quá lớn, hoặc bị ngâm quá lâu trong nước sâu, ngay cả hộp đen cũng có thể bị hỏng hoặc không thể phục hồi dữ liệu. Nhưng dù vậy, chúng vẫn là chìa khóa sống còn trong quá trình điều tra sau tai nạn.

Hộp đen ghi lại những gì?

Theo Ủy ban An toàn Giao thông Quốc gia Mỹ (NTSB), nhiều máy ghi dữ liệu chuyến bay hiện đại có thể lưu trữ ít nhất 88 thông số quan trọng về hoạt động của máy bay, từ thời gian bay, độ cao, tốc độ gió cho đến hàng nghìn chi tiết kỹ thuật khác, được ghi liên tục trong 25 giờ bay gần nhất.

Thậm chí, một số thiết bị tiên tiến có thể theo dõi hơn 1.000 điểm dữ liệu bên trong máy bay, hỗ trợ phân tích sâu khi điều tra sự cố.

Ví dụ, máy có thể ghi nhận báo động khói đã được kích hoạt hay chưa và vào thời điểm nào, vị trí cụ thể của cánh tà, hay thời điểm máy bay chuyển sang chế độ lái tự động. Những thông tin này giúp các chuyên gia tái dựng chính xác diễn biến chuyến bay trước tai nạn.

Trong khi đó, máy ghi âm buồng lái (CVR) lại tập trung vào thu âm thanh và tiếng động trong khoang lái, từ tiếng động cơ, âm thanh bánh đáp, tiếng công tắc bật tắt, đến các cảnh báo âm thanh và trao đổi giữa phi công. Thiết bị này thường kết nối với micrô gắn trên trần nằm giữa hai phi công, đảm bảo ghi lại được mọi âm thanh quan trọng.

Theo quy định của Cục Hàng không Liên bang Mỹ (FAA), tất cả máy bay thương mại bắt buộc phải được trang bị máy ghi âm buồng lái có khả năng ghi âm liên tục ít nhất 25 giờ bay, giúp đảm bảo dữ liệu luôn sẵn sàng cho công tác điều tra và cải thiện an toàn bay.

Khi xảy ra tai nạn máy bay, máy ghi âm chuyến bay trở thành chìa khóa vàng giúp các chuyên gia lần theo dấu vết nguyên nhân sự cố. Tuy nhiên, chỉ những người thuộc nhóm điều tra chính thức như NTSB, FAA và các cơ quan có thẩm quyền khác mới được phép truy cập dữ liệu thu thập từ các thiết bị này.

Theo kỹ sư điện Houbing Song từ Đại học Maryland (Mỹ), người từng tham gia phát triển hệ thống ghi âm cho FAA, việc phân tích dữ liệu từ hộp đen "không khác gì một cuộc điều tra tội phạm", nơi mỗi chi tiết đều có thể là bằng chứng sống còn.

Khác với các thế hệ cũ từng sử dụng băng từ, các máy ghi âm chuyến bay hiện đại lưu trữ dữ liệu trên thẻ nhớ thể rắn (solid-state), tương tự như thẻ nhớ trong laptop hay điện thoại.

Giai đoạn đầu của quá trình phục hồi sẽ kiểm tra xem thẻ nhớ còn nguyên vẹn không, sau đó sao lưu toàn bộ nội dung để phục vụ phân tích. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng và phức tạp của tai nạn, cuộc điều tra có thể kéo dài từ vài tuần đến vài năm.

Ngoài việc phục vụ điều tra sau tai nạn, máy ghi dữ liệu chuyến bay còn mang lại giá trị lớn trong hoạt động thường ngày. Nhiều hãng hàng không thương mại hiện đang tham gia một chương trình tự nguyện mang tên "Đảm bảo chất lượng hoạt động bay" (FOQA), hợp tác cùng FAA để tải xuống một phần dữ liệu bay nhằm phân tích, giám sát và cải thiện hiệu suất vận hành.

Chẳng hạn, FAA có thể sử dụng dữ liệu này để phát hiện vấn đề tiêu thụ nhiên liệu, sự cố động cơ tiềm ẩn hay những hành vi vận hành không hiệu quả khác.

"Ý tưởng là phát hiện và giải quyết xu hướng nguy hiểm trước khi chúng dẫn đến sự cố nghiêm trọng", chuyên gia David Esser chia sẻ.

Dù vậy, một điểm yếu lớn của hộp đen là chỉ truy cập được sau chuyến bay. Trong các tình huống thiết bị bị hư hỏng nặng hoặc không thể tìm thấy, việc phục hồi dữ liệu có thể trở nên bất khả thi.

Để khắc phục hạn chế này, hiện nay đã có những sáng kiến hướng tới việc truyền dữ liệu thời gian thực từ máy ghi dữ liệu chuyến bay về mặt đất. "Công nghệ đã sẵn sàng. Vấn đề chỉ còn là khi nào chúng ta quyết định triển khai mà thôi", Esser cho biết.