拆解飞机黑匣子，原来长这样 -

标题: 拆解飞机黑匣子，原来长这样 [打印本页]

作者: hawai1314 时间: 2020-8-4 09:27
标题: 拆解飞机黑匣子，原来长这样

今天献宝，给大家秀一下FA2100座舱语音记录器的拆解。先说一下背景，大概就是在某个垃圾场捡到的，本着研究的性质拆解来看看内部构造，原本并没想着去记录过程，就只是草草的拍了几张照片，不少资料都是去查的，本人对电路不熟，如果下文有错的地方，还请各位业内人士不吝赐教。
开始之前先回答两个问题，为什么黑匣子是橙色的？为什么会叫做黑匣子？
颜色问题大家都猜得到，橙色有更高的辨识度，方便寻找和定位，毕竟储存的是非常重要的飞行数据。
至于为什么被叫做黑匣子，有一种比较广泛认可的说法是因为工作原理比较简单，只需要输入数据就行，至于内部发生了什么无从得知，有点类似于“盲盒”。

然后还有人会问我，我拆的这个是不是失事飞机掉下来的→_→
如果真是失事飞机掉下来的。那么此时此刻这个黑匣子应该长这样：

或者是这样↓

所以说放心吧，这是一个正常退役的黑匣子。
接下来，咱们再来做一点额外的功课，否则一会儿看拆解会有点云里雾里。
飞机上的黑匣子主要有两个—FDR和CVR。

上为FDR，下为CVR
Flight Data Recorder(FDR)，中文一般叫飞行数据记录器，主要是记录飞机飞行过程中各项指标参数数据的设备。一般说黑匣子大部分都是指的FDR，是空难调查中最重要的直接证据。
Cockpit Voice Recorder(CVR)，中文一般翻译为座舱语音记录器。用人话说就是个录音机，用来记录无线电通话和飞行员之间的对话以及环境声音的。
比较遗憾的是这次拆的不是FDR而是CVR，所以看上去比较简陋。
CVR整体主要分为三部分，FDAU，CSMU和定位信标。
Flight Data Acquisition Unit (FDAU)，翻译过来应该是飞行数据收集单元，就是有方正棱角的底座部分，用来和飞机相关数据总线通信获取相应数据并编码。
Crash-Survivable Memory Unit，中文应该叫事故数据存储单元，就是上面的橙色圆柱体，是真正用于存储数据的地方，整个黑匣子70%的重量都在上面。
最后固定在CSMU上的小圆筒是水下定位信标 (Underwater Locator Device) ，遇水后会自动启动发出定位信号。

做完功课以后来大致了解一下这次拆解的型号。这是一款来自于L-3 Communications的CVR，型号FA2100。外观就是图片中的样子：

东西看上去不大但是分量却十分的感人，而且主要重量都在凸起的CSMU上。

根据这款CVR的设计参数，它的工作温度可以从-55℃到70℃，同时可以承受：
5000磅的重压
1100℃的一小时持续高温
260℃下十小时的持续高温
3400G的加速度撞击
而不丢失任何的数据，总的来说就是一个超强悍的优盘没错了！
至于里面到底有什么，下面就开拆！

首先卸掉保护维修端口的保护盖，然后卸掉周围用来固定CVR本身的螺丝。

把螺丝统统卸掉，见一个拧一个，一点也不慌。

拆到最后发现需要先取下CSMU才能继续取下FDAU的顶盖，于是拧下4个巨大的螺栓，垂直抬起后取下连接电缆就能将整个CSMU取下。

本人家里只有普通的精密工具，没有这种尺寸的扳手，废了好大劲才取下来，手疼死了。取下后第一眼看到的就是两个TI的DSP，这个放到一会再说，先继续拆。

将顶盖抬起取出放到一边，取下固定PCB的螺丝，就可以将整块底板取出来了。整块板看着比较脏，实际上挺干净的，全部都进行了打胶处理，不过看着更像是某种树脂，至于打胶的原因我想我不说应该也都心里有数了吧！
接口部分还有几片板子没拆，继续拆另一半……

侧面看是有两块板子，底下还有点别的。于是继续拧螺丝……

取下第一块板，上面基本上都是一些逻辑电路，中间是主控。

第二块板应该是负责供电的没跑了，这个我还是多少能看出来的。

这是贴在侧面面板上的电容(？)应该没认错吧？

电源板的另一面果然还有东西，不过基本上也是供电相关的电路。同时还有一个很可爱的环形变压器，考虑到这玩意能同时工作在28V直流和115V交流电下，这也不奇怪。

所有板子无一例外，都做了彻底的打胶处理，基本上不会受到液体的损害，同时板与板之间都是采用连接器连接，方便维护和更换。

接下来是重头戏，拆CSMU。考虑到生产日期为上世纪末，所以采用固态记录的可能性比较大。

撕掉底下的减震泡棉，又出现了四个很大的螺钉，于是又费了好大劲才全部取出来……
小尾巴上有手写的序列号。和贴纸上的一样。应该是全手工组装校准调教的没跑了，特种设备用心程度就是不一样啊。

摘掉底盖，基本上就可以肯定这款用的固态介质记录了。周围一圈应该是隔热层和减震材料，顶上黑色的应该也是，不过材质貌似不一样。
用手抠了一下，感觉应该是某种石棉和泡沫的混合物，很轻。大致作用基本上就是隔热跟减震了。

不得不说这玩意体积比我想象中的要小很多。取出来以后内部基本上就没有能取出来的东西了，都是黑色的泡棉。

为了保护这个圆筒真的是煞费苦心，可见里面东西的重要性。
二话不说直接上螺丝刀，拧下圆筒上的所有螺丝。就可以分离顶盖了。

内部不出意外是多层堆叠的结构。通过4个柱子和螺丝紧紧固定在一起。
左边是主控，右边是FLASH。好了到了无奖竞猜环节，这个黑匣子用的FLASH来自哪一家？
揭晓答案：

供应商花落Intel。
讲真，我个人还是有点意外的，竟然是Intel的颗粒。

不管怎么样，全部拆了，然后一字排开，还是有点壮观的。
看标签上的日期应该是1998年的第21周组装，而颗粒本身是97年产，是Intel产品线中一款还不错的SLC颗粒。

那个年代能做到10000次擦写应该算是不错的水平了。工作温度从0℃到70℃，应该是宽温的颗粒。
不过顶盖上有个182℃的贴纸，意思是内部温度到182℃里面的数据就很危险么，不是很清楚了。

最后看看用的是什么主控。不出我所料是个定制的芯片，看来再利用整个模块基本上是不可能了。
来算一下整个模块总的容量，8x15就是120MB，记录4个30分钟的音频，基本上就是1分钟消耗1MB的样子？

最后再倒回这张图，中间两个TI的芯片就不说了，应该是用来处理模拟的麦克风信号的，一颗芯片负责两个通道，DSP左上角和右下角的两个黑色的芯片应该是DSP用的DRAM缓存。
中间贴了贴纸的应该是FDAU的主控，来自QuickLogic(快辑)，本质跟现在用的FPGA差不多，是一种高度客制化的ASIC，不过灵活性没有FPGA高，个人理解就是一个专门定做的芯片。
除此以外还有几个主要的芯片也是QuickLogic制造，应该是应用了一整套的方案。

之前还考虑过要不要去收一套维修工具来读一下里面的信息，后来上网一查最便宜的报价都是在4w美金左右，我想那还是直接拆了吧。

拆解完的残骸就这样了，其实这玩意本身结构并不是很复杂，给我的印象还是扎实的用料和一些细节上的设计，以后有机会想办法去搞个FDR来拆，固态的CVR还是简单了些。

作者: qweneyu 时间: 2020-8-4 11:08
大开眼界，谢谢分享

作者: 沧海一粒 时间: 2020-8-4 11:41
看了这个，涨姿势了！

作者: 河马 时间: 2020-8-4 17:39
很有意思的东西，第一次见到。

作者: Roy-2010 时间: 2020-8-6 11:30
全是芯片。看不懂

作者: DZFSY2088 时间: 2020-8-15 13:49
大开眼界，不然长啥样都有不知道，军工产品做工就是不一样

作者: lmn2005 时间: 2020-8-18 12:06
真正大开眼界，感谢楼主的分享！

作者: qkk20043000 时间: 2020-8-20 06:21
从那里弄来的真是大开眼界了

作者: chaos2005 时间: 2020-8-21 08:35
长见识了

作者: flayww 时间: 2020-9-11 14:59
谢谢分享，开了眼。不过那个“固定在CSMU上的小圆筒是水下定位信标”咋没拆一下呢？

作者: wsh791 时间: 2020-9-12 09:42
长见识了

作者: 0x00000000 时间: 2020-9-16 13:26
谢谢分享，终于满足了长久以来的好奇心。

作者: hhdsdy 时间: 2020-10-16 13:42
这玩意儿要是掉海里还不得直接沉底，不是很难找到？

作者: tieq1952 时间: 2020-10-24 07:46
满足了长久以来的好奇心。

作者: WE1866 时间: 2020-10-28 16:42
看了这个，涨姿势了！

作者: 季宅家电 时间: 2020-10-29 09:06
有生以来还是第ー次看到这玩意儿、很是好奇。

作者: POWERZXY 时间: 2020-10-29 18:50
大开眼界.

作者: 格叽格叽 时间: 2020-10-31 18:33
长见识了，谢分享。

作者: cvlsam 时间: 2020-11-3 16:56
怎么做到如果掉海里防水的？

作者: 阳光作业 时间: 2020-11-8 16:52
满足了多年的好奇心，谢谢分享！

作者: chenghelin 时间: 2020-11-24 17:09
牛逼的固态啊

作者: aing123 时间: 2020-11-27 17:29
着都能搞到，牛啊Q@

作者: 高桥凉面 时间: 2020-11-28 15:39
真是大开眼界啊！不错！

作者: chenchsha 时间: 2020-12-4 17:19
我一直以为真的就是个小小的黑盒子

作者: xxkjfw 时间: 2020-12-5 16:59
谢谢楼主的文章，终于看到黑匣子的真面目了。

作者: tomjobim 时间: 2020-12-7 12:51
涨姿势了！

作者: liulei99 时间: 2020-12-10 09:03
牛从哪搞来的？

作者: mzhanker 时间: 2020-12-12 00:37
大开眼界，终于看到黑匣子的真面目

作者: cby01 时间: 2020-12-14 23:39
这个厉害了，终于见到。话说能不能用读卡器直接读flash数据？

作者: GUANXING 时间: 2020-12-16 17:15
很详细的拆解，大饱眼福

作者: max_lin_7 时间: 2020-12-20 10:18
一直以來~都認為黑盒子~~是把所有板子塞在一個四方形的黑色盒子裡~~

作者: 吃东西的小女孩 时间: 2020-12-22 10:34
涨姿势了，学习了，谢谢分享

作者: zgq800712 时间: 2020-12-23 10:51
开眼长见识了开眼长见识了

作者: mvwtest 时间: 2020-12-24 22:16
看來裡邊有人啊，

作者: guyingpc 时间: 2020-12-26 13:14

都是Intel的存储芯片，结构有些复杂，电池什么材料的

作者: cheney03 时间: 2020-12-26 20:40
终于见到黑匣子的庐山真面目了

作者: jie1997 时间: 2020-12-27 10:41
大开眼界，终于看到黑匣子的庐山真面目，黑匣子不是黑色的。

作者: qq147735456 时间: 2020-12-28 17:53
内部做工确实有点过时了, 元件就打打胶,

作者: baikeqqa 时间: 2020-12-29 15:32
楼主厉害，长见识了！！

作者: lijie19850221 时间: 2020-12-30 08:25
开眼界了，读出来说不定有重大信息

作者: ajunxy 时间: 2020-12-30 20:30
大开眼界，谢谢楼主。

作者: jag6510 时间: 2021-1-4 14:11

谢谢分享，终于满足了长久以来的好奇心

作者: wfzhu 时间: 2021-1-17 21:14
大开眼界，楼主厉害

作者: ycs89554171 时间: 2021-2-2 08:51
大开眼界，谢谢分享

作者: zhou8266 时间: 2021-2-8 21:44
开了眼界，至少晓得它长啥模样。

作者: atar 时间: 2021-4-14 19:07

开眼界了

作者: tiankong22 时间: 2021-4-21 14:10
大开眼界，终于知道黒匣子长什么样子了，感谢分享

作者: ANT1987 时间: 2021-4-22 10:20
楼主看一下这个黑匣子发出的寻找信号是怎么样子的.

作者: Jason02896 时间: 2021-4-27 14:06
长见识了...

作者: scyhj 时间: 2021-4-27 16:36
这个有点牛

作者: 阿杜1971 时间: 2021-5-3 14:29
信标的供电是在信标内部的吧？这么小的一个东西居然还带有能在水下供电一个月的电量？

作者: woshishui22 时间: 2021-5-12 11:02
第一次见到，以前就听说是红色的，今天终于看到实物了

作者: xj1460 时间: 2021-5-18 23:57
不知道新的十万能买下吗？

作者: lsg0280 时间: 2021-6-3 17:22
今天算是在论坛里开眼界了。

作者: Hephaestus 时间: 2021-6-4 15:49

hhdsdy 发表于 2020-10-16 13:42
这玩意儿要是掉海里还不得直接沉底，不是很难找到？

圆罐子上面固定的那个白管子就是音频信标，掉海里可以工作1周左右，如果到时间没找到就很难办了，你可以看AF447的记录片，为了找到黑匣子花了2亿欧元。

作者: kill_ha_ha 时间: 2021-7-1 13:44

楼主牛批了，这也能弄到来拆！

作者: frank_tw 时间: 2021-7-4 10:28
Thanks a lot!

作者: huirunlong 时间: 2021-7-23 17:07
大开眼界，感谢分享

作者: isyido 时间: 2021-7-25 15:26
我原来也以为是个整体密封，老沉老沉，多么厚实的盒子

作者: 17785729860 时间: 2021-7-29 16:50

cvlsam 发表于 2020-11-3 16:56
怎么做到如果掉海里防水的？

不是说打胶放水了吗？

作者: 我的事业 时间: 2021-10-25 10:55
大神拆机，我观看，

作者: wov 时间: 2021-11-21 16:17
涨姿势了！

作者: xqg 时间: 2021-11-23 14:45
见识。。。。。。

作者: wspytu 时间: 2021-12-3 14:40
开眼界了，终于见识到黑匣子内部了，好东东，感谢分享！！！

作者: HAPPY3 时间: 2021-12-11 11:36
温度应该是华氏温标

作者: absflash 时间: 2021-12-25 20:25
我以为黑匣子这么重要的东西，会用镁铝合金钛合金什么的一体成型设计，没想到就是用铁板弯出来的

作者: yccll123 时间: 2022-1-2 11:56
怎么不用硬性的材料呢，

作者: yccll123 时间: 2022-1-2 11:57
不是军工颗粒，军工颗粒的话应该是陶瓷类型的集成芯片，这个是商业级里比较高的那种。

作者: bg5skf 时间: 2022-1-29 15:59
大开眼界，谢谢分享！！

作者: tianly 时间: 2022-1-29 23:07

大开眼界，终于看到黑匣子的庐山真面目

作者: 韩晗 时间: 2022-2-16 17:31
大开眼界，长见识了，虽然是上世纪的东西但感觉工艺水平还是很高。

作者: hkhu 时间: 2022-3-12 00:08
楼主知识储备相当丰富，值得学习

作者: smst 时间: 2022-3-14 17:51
大开眼界，谢谢分享

作者: tjzbf 时间: 2022-4-12 17:34
水下定位信标呢？拆开看看啊

作者: cmyldd 时间: 2022-4-16 09:22
这个涨见识了，想不到是这样的

作者: CK152152 时间: 2022-5-24 07:21
大开眼界，牛牛牛

作者: ffhfgh 时间: 2022-5-26 09:40

大开眼界，谢谢分享

作者: snn_snn 时间: 2022-5-26 21:06
奇怪的知识又增加了，谢谢分享。

作者: pq1972 时间: 2022-5-26 21:16
开眼界了，从来没见到过里面什么样。谢谢

作者: 我的乐趣 时间: 2022-6-10 08:12
相当有学问，从未见过内部结构

作者: suncat0504 时间: 2022-6-10 11:08
百慕大海底这种东西一定很多，

作者: lksbbs 时间: 2022-6-23 18:50

guyingpc 发表于 2020-12-26 13:14
都是Intel的存储芯片，结构有些复杂，电池什么材料的

那是个电容...........

作者: OWENTSH 时间: 2022-6-28 15:42
长见识了

作者: hawkfyj 时间: 2022-7-3 10:20
长见识了！感谢！

作者: 874181824 时间: 2022-10-12 20:06
收藏价值比较高,不过也大开眼界了

作者: shuai7818607 时间: 2022-11-2 21:52
牛逼长见识

作者: 龙之盟 时间: 2022-11-8 21:44
以为黑匣子是黑的原来是橙色的长见识了。

作者: 电子保险 时间: 2022-12-10 21:08
多年的好奇心满足了

作者: tdwx 时间: 2022-12-12 11:55
大开眼界，学习了。

作者: chhappy 时间: 2022-12-12 15:22
长知识了

作者: 51heicomfans 时间: 2022-12-13 10:40
长见识了，不错

作者: bzg1698 时间: 2022-12-15 11:21
大开眼界，谢谢分享

作者: kxm2008 时间: 2022-12-18 11:28
不是黑盒子吗，咋是个橙黄色的

作者: esslitao 时间: 2023-5-13 17:16
谢谢楼主，学习了，第一次见，真的长见识了。

作者: hu0755 时间: 2023-5-15 18:34
大开眼界，感谢楼主的分享！

作者: zhw2023 时间: 2023-5-26 17:22
大开眼界，谢谢分享

作者: bigpie 时间: 2023-6-9 16:33
感谢分享，第一次见，涨知识了！

作者: kingaaaaa 时间: 2023-8-5 07:42
这也叫爆炸炸不坏的黑盒子？有点假，大开眼界

作者: it长老 时间: 2023-12-16 19:16
主要还是可靠性高，鼓励。

作者: 342430109@qq 时间: 2023-12-19 13:34
很好奇这个从哪里弄来的；

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