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Large commercial aircraft and some smaller commercial, corporate, and private aircraft are required by the FAA to be equipped with two "black boxes" that record information about a flight. Both recorders are installed to help reconstruct the events leading to an aircraft accident. One of these, the Cockpit Voice Recorder (CVR), records radio transmissions and sounds in the cockpit, such as the pilot's voices and engine noises. The other, the Flight Data Recorder (FDR), monitors parameters such as altitude, airspeed and heading. The older analog units use one-quarter inch magnetic tape as a storage medium and the newer ones use digital technology and memory chips. Both recorders are installed in the most crash survivable part of the aircraft, usually the tail section.
Each recorder is equipped with an Underwater Locator Beacon (ULB) to assist in locating in the event of an overwater accident. The device called a "pinger", is activated when the recorder is immersed in water. It transmits an acoustical signal on 37.5 KHz that can be detected with a special receiver. The beacon can transmit from depths down to 14,000 feet.
Following an accident, both recorders are immediately removed from the accident site and transported to NTSB headquarters in Washington D.C. for processing. Using sophisticated computer and audio equipment, the information stored on the recorders is extracted and translated into an understandable format. The Investigator-in-Charge uses this information as one of many tools to help the Safety Board determine the Probable Cause of the accident.
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The Cockpit Voice Recorder
Technical infos
Time recorded 30 min continuous, 2 hours for solid state digital units
Number of channels 4
Impact tolerance 3400Gs / 6.5 ms
Fire resistance 1100 degC / 30 min
Water pressure resistance submerged 20,000 ft
Underwater locator beacon 37.5 KHz; battery has shelf life of 6 years or more, with 30-day operation capability upon activation
The CVR records the flight crew's voices, as well as other sounds inside the cockpit. The recorder's "cockpit area microphone" is usually located on the overhead instrument panel between the two pilots. Sounds of interest to an investigator could be engine noise, stall warnings, landing gear extension and retraction, and other clicks and pops. From these sounds, parameters such as engine rpm, system failures, speed, and the time at which certain events occur can often be determined. Communications with Air Traffic Control, automated radio weather briefings, and conversation between the pilots and ground or cabin crew are also recorded.
A CVR committee usually consisting of members from the NTSB, FAA, operator of the aircraft, manufacturer of the airplane, manufacturer of the engines, and the pilots union, is formed to listen to the recording. This committee creates a written transcript of the CVR audio to be used during the investigation. FAA air traffic control tapes with their associated time codes are used to help determine the local standard time of one or more events during the accident sequence. These times are applied to the transcript, providing a local time for every event on the transcript. More precise timing for critical events can be obtained using sound spectrum software. The transcript, containing all pertinent portions of the recording, can be released to the public at the time of the Safety Board's public hearing.
The CVR recordings are treated differently than the other factual information obtained in an accident investigation. Due to the highly sensitive nature of the verbal communications inside the cockpit, Congress has required that the Safety Board not release any part of a CVR audio recording. Because of this sensitivity, a high degree of security is provided for the CVR audio and its transcript. The content and timing of release of the written transcript are strictly regulated: under federal law, transcripts of pertinent portions of cockpit voice recordings are released at a Safety Board public hearing on the accident or, if no hearing is held, when a majority of the factual reports are made public.
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The Flight Data Recorder
Technical infos
Time recorded 25 hour continuous
Number of parameters 18 - 1000+
Impact tolerance 3400Gs / 6.5 ms
Fire resistance 1100 degC / 30 min
Water pressure resistance submerged 20,000 ft
Underwater locator beacon 37.5 KHz; battery has shelf life of 6 years or more, with 30-day operation capability upon activation
The FDR onboard the aircraft records many different operating conditions of the flight. By regulation, newly manufactured aircraft must monitor at least eighty-eight important parameters such as time, altitude, airspeed, heading, and aircraft attitude. In addition, some FDRs can record the status of more than 1,000 other in-flight characteristics that can aid in the investigation. The items monitored can be anything from flap position to auto-pilot mode or even smoke alarms.
With the data retrieved from the FDR, the Safety Board can generate a computer animated video reconstruction of the flight. The investigator can then visualize the airplane's attitude, instrument readings, power settings and other characteristics of the flight. This animation enables the investigating team to visualize the last moments of the flight before the accident.
Both the Flight Data Recorder and the Cockpit Voice Recorder have proven to be valuable tools in the accident investigation process. They can provide information that may be difficult or impossible to obtain by other means. When used in conjunction with other information gained in the investigation, the recorders are playing an ever increasing role in determining the Probable Cause of an aircraft accident.
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VERSIONE IN ITALIANO (Traduzione di Emanuele Mudu)
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Il Cockpit Voice Recorders (CVR) e Flight Data Recorders (FDR)
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I grandi aerei di linea così come i jet privati sono equipaggiati, obbligatoriamente dalla FAA, con due "scatole nere" che registrano le informazioni riguardanti il volo. Entrambi sono installati per aiutare la ricostruzione dell'eventuale incidente. Uno di questi, il Cockpit Voice Recorder (CVR), registra le trasmissioni radio e i rumori all'interno della cabina, come le voci dei piloti e il rumore dei motori.
L'altro, il Flight Data Recorder (FDR), monitorizza i parametri quali l'altitudine, velocità e prua. Il più vecchio tipo di questi strumenti utilizza un metodo di registrazione tramite un nastro magnetico di un quarto di pollice, mentre gli ultimi modelli utilizzano un metodo di registrazione digitale attraverso l'uso di chips.
Entrambi i registratori sono di norma installati nella parte più sicura dell'aereo in caso d'incidente, in questo caso la sezione di coda (tail section). Essi inoltre sono equipaggiati con un sistema che aiuta a localizzarli in fondo al mare in caso d'incidente sugli specchi d'acqua e questo sistema prende il nome di Underwater Locator Beacon (ULB).
Lo strumento chiamato "pinger", si attiva automaticamente al contatto con l'acqua del registratore. Esso trasmette un segnale acustico con frequenza pari a 37.5 Khz che può essere captato con un ricevitore apposito. Il segnale può essere ricevuto anche qualora provenisse da una profondità sino a 14,000 piedi.
Successivamente ad un incidente, entrambi i ricevitori sono rimossi immediatamente dal luogo del fatto e trasportati al quartier generale della NTSB a Washington D.C. per l'esame. Tramite l'utilizzo di sofisticate apparecchiature computer e audio le informazioni contenute nei registratori vengono estrapolate e tradotte in un linguaggio incomprensibile. A questo punto l'investigatore incaricato utilizza queste come altri strumenti per aiutare il Safety Board a trovare le probabili cause dell'incidente.
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Il Cockpit Voice Recorder
Informazioni tecniche
Tempo di registrazione: 30 min consecutivi, 2 ore per l'apparecchiatura digitale
Canali: 4
Forze sopportate all'impatto: 3400Gs / 6.5 ms
Resistenza al calore: 1100 degC / 30 min
Limite di pressione dell'acqua: 20,000 ft
Frequenza localizzatore sottomarino (ULB): 37.5 KHz; la batteria ha una durata propria di 6 anni, con capacità di 30 ore dal momento della sua attivazione
Il CVR registra, come detto in precedenza, le voci dell'equipaggio, allo stesso modo degli altri rumori presenti in cabina. Il registratore con il suo microfono è collocato generalmente nell'overhead tra i due piloti. I suoni che potrebbero essere utili agli investigatori possono essere i rumori dei motori, gli avvisatori di stallo, estensione e retrazione del carrello, ed altri clicks. Da questi suoni si possono determinare sia i parametri dei motori come gli rpm (rotazioni per minuto), guasti ai sistemi, velocità ed anche il momento esatto in cui si sono verificati questi fenomeni.
Inoltre sono registrate le comunicazioni con l'ATC, le comunicazioni dell'ATIS (briefing automatico delle condizioni metereologiche) e le conversazioni tra i piloti, i meccanici di terra e gli assistenti di volo.
Il comitato esaminatore del CVR è solitamente composto da membri della NTSB della FAA, la compagnia aerea, il costruttore dell'aeroplano, il costruttore dei motori e l'unione dei piloti che si riuniscono per l'ascolto delle registrazioni. Questo comitato esegue la stesura delle trascrizioni dell'audio del CVR per essere utilizzato per l'investigazione. I nastri con le registrazioni dell'ATC che possiede la FAA (Federal Aviation Administration) serviranno per la localizzazione temporale esatta degli eventi dell'incidente. Questi tempi sono inseriti nel trascrivente, fornendo cosi i momenti esatti dei singoli eventi. Una maggiore precisione di analisi dei tempi può essere data dall'utilizzo di uno strumento che esamina lo spettro sonoro. Tutta la trascrizione completa può essere resa pubblica durante le conferenze del Safety Board aperte a tutti.
Le registrazioni del CVR sono trattate in modo diverso dalle altre informazioni sull'incidente. A causa della particolare natura e importanza delle registrazioni delle voci dei piloti all'interno della cabina, un congresso ha deciso di non rendere pubbliche queste registrazioni. A causa di questa delicatezza delle informazioni è assicurato un alto livello di sicurezza sulle trascrizioni del CVR.
I tempi e i contenuti della pubblicazione della trascrizione dei dati sono regolati in maniera rigorosa: sotto una corte federale viene deciso cosa e quando pubblicare i dati ricavati dal registratore e resi pubblici durante le assemblee aperte.
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Il Flight Data Recorder
Informazioni tecniche
Tempo di registrazione: 25 hour continuous
Numero di parametri registrabili: 18 - 1000+
Tolleranza all'impatto: 3400Gs / 6.5 ms
Resistenza al calore: 1100 degC / 30 min
Limite di pressione dell'acqua: 20,000 ft
Frequenza localizatore sottomarino: 37.5 KHz; la batteria ha una durata propria di 6 anni, con capacità di 30 giorni dal momento della sua attivazione
Il FDR situato a bordo degli aerei registra diversi parametri di volo. Come da regolamento, gli aerei più moderni devono monitorare totalpiù 188 parametri importanti come l'ora, l'altitudine, velocità prua ed inclinazione dell'aereo. In più molti FDR possono registrare altri 1000 parametri di volo che possono aiutare l'investigazione sull'incidente. I parametri monitorizzati possono essere vari come la posizione dei flap la modalità del pilota automatico e persino gli allarmi di fumo.
Con i dati ricavati dal FDR, il Safety Board può costruire un video al computer che riproduce il volo. In questo modo gli investigatori possono visualizzare la posizione dell'aereo, le indicazioni degli strumenti, impostazioni di potenza ed altri parametri del volo. Quaste informazioni permettono agli investigatori di visualizzare gli ultimi momenti del volo prima dell'incidente.
Entrambi i registratori, CVR e FDR, si sono rilevati utilissimi per il processo investigativo sull'incidente. Essi forniscono informazioni altrimenti impossibili da ricavare in altro modo. Quando usati assieme ad altri strumenti presenti durante le investigazioni giocano un ruolo molto importante al fine di determinarele probabili cause dell'incidente.
