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標題: 拆解飛機黑匣子，原來長這樣 [打印本頁]

作者: hawai1314 時間: 2020-8-4 09:27
標題: 拆解飛機黑匣子，原來長這樣

今天獻寶，給大家秀一下FA2100座艙語音記錄器的拆解。先說一下背景，大概就是在某個垃圾場撿到的，本著研究的性質拆解來看看內部構造，原本并沒想著去記錄過程，就只是草草的拍了幾張照片，不少資料都是去查的，本人對電路不熟，如果下文有錯的地方，還請各位業內人士不吝賜教。
開始之前先回答兩個問題，為什么黑匣子是橙色的？為什么會叫做黑匣子？
顏色問題大家都猜得到，橙色有更高的辨識度，方便尋找和定位，畢竟儲存的是非常重要的飛行數據。
至于為什么被叫做黑匣子，有一種比較廣泛認可的說法是因為工作原理比較簡單，只需要輸入數據就行，至于內部發生了什么無從得知，有點類似于“盲盒”。

然后還有人會問我，我拆的這個是不是失事飛機掉下來的→_→
如果真是失事飛機掉下來的。那么此時此刻這個黑匣子應該長這樣：

或者是這樣↓

所以說放心吧，這是一個正常退役的黑匣子。
接下來，咱們再來做一點額外的功課，否則一會兒看拆解會有點云里霧里。
飛機上的黑匣子主要有兩個—FDR和CVR。

上為FDR，下為CVR
Flight Data Recorder(FDR)，中文一般叫飛行數據記錄器，主要是記錄飛機飛行過程中各項指標參數數據的設備。一般說黑匣子大部分都是指的FDR，是空難調查中最重要的直接證據。
Cockpit Voice Recorder(CVR)，中文一般翻譯為座艙語音記錄器。用人話說就是個錄音機，用來記錄無線電通話和飛行員之間的對話以及環境聲音的。
比較遺憾的是這次拆的不是FDR而是CVR，所以看上去比較簡陋。
CVR整體主要分為三部分，FDAU，CSMU和定位信標。
Flight Data Acquisition Unit (FDAU)，翻譯過來應該是飛行數據收集單元，就是有方正棱角的底座部分，用來和飛機相關數據總線通信獲取相應數據并編碼。
Crash-Survivable Memory Unit，中文應該叫事故數據存儲單元，就是上面的橙色圓柱體，是真正用于存儲數據的地方，整個黑匣子70%的重量都在上面。
最后固定在CSMU上的小圓筒是水下定位信標 (Underwater Locator Device) ，遇水后會自動啟動發出定位信號。

做完功課以后來大致了解一下這次拆解的型號。這是一款來自于L-3 Communications的CVR，型號FA2100。外觀就是圖片中的樣子：

東西看上去不大但是分量卻十分的感人，而且主要重量都在凸起的CSMU上。

根據這款CVR的設計參數，它的工作溫度可以從-55℃到70℃，同時可以承受：
5000磅的重壓
1100℃的一小時持續高溫
260℃下十小時的持續高溫
3400G的加速度撞擊
而不丟失任何的數據，總的來說就是一個超強悍的優盤沒錯了！
至于里面到底有什么，下面就開拆！

首先卸掉保護維修端口的保護蓋，然后卸掉周圍用來固定CVR本身的螺絲。

把螺絲統統卸掉，見一個擰一個，一點也不慌。

拆到最后發現需要先取下CSMU才能繼續取下FDAU的頂蓋，于是擰下4個巨大的螺栓，垂直抬起后取下連接電纜就能將整個CSMU取下。

本人家里只有普通的精密工具，沒有這種尺寸的扳手，廢了好大勁才取下來，手疼死了。取下后第一眼看到的就是兩個TI的DSP，這個放到一會再說，先繼續拆。

將頂蓋抬起取出放到一邊，取下固定PCB的螺絲，就可以將整塊底板取出來了。整塊板看著比較臟，實際上挺干凈的，全部都進行了打膠處理，不過看著更像是某種樹脂，至于打膠的原因我想我不說應該也都心里有數了吧！
接口部分還有幾片板子沒拆，繼續拆另一半……

側面看是有兩塊板子，底下還有點別的。于是繼續擰螺絲……

取下第一塊板，上面基本上都是一些邏輯電路，中間是主控。

第二塊板應該是負責供電的沒跑了，這個我還是多少能看出來的。

這是貼在側面面板上的電容(？)應該沒認錯吧？

電源板的另一面果然還有東西，不過基本上也是供電相關的電路。同時還有一個很可愛的環形變壓器，考慮到這玩意能同時工作在28V直流和115V交流電下，這也不奇怪。

所有板子無一例外，都做了徹底的打膠處理，基本上不會受到液體的損害，同時板與板之間都是采用連接器連接，方便維護和更換。

接下來是重頭戲，拆CSMU。考慮到生產日期為上世紀末，所以采用固態記錄的可能性比較大。

撕掉底下的減震泡棉，又出現了四個很大的螺釘，于是又費了好大勁才全部取出來……
小尾巴上有手寫的序列號。和貼紙上的一樣。應該是全手工組裝校準調教的沒跑了，特種設備用心程度就是不一樣啊。

摘掉底蓋，基本上就可以肯定這款用的固態介質記錄了。周圍一圈應該是隔熱層和減震材料，頂上黑色的應該也是，不過材質貌似不一樣。
用手摳了一下，感覺應該是某種石棉和泡沫的混合物，很輕。大致作用基本上就是隔熱跟減震了。

不得不說這玩意體積比我想象中的要小很多。取出來以后內部基本上就沒有能取出來的東西了，都是黑色的泡棉。

為了保護這個圓筒真的是煞費苦心，可見里面東西的重要性。
二話不說直接上螺絲刀，擰下圓筒上的所有螺絲。就可以分離頂蓋了。

內部不出意外是多層堆疊的結構。通過4個柱子和螺絲緊緊固定在一起。
左邊是主控，右邊是FLASH。好了到了無獎競猜環節，這個黑匣子用的FLASH來自哪一家？
揭曉答案：

供應商花落Intel。
講真，我個人還是有點意外的，竟然是Intel的顆粒。

不管怎么樣，全部拆了，然后一字排開，還是有點壯觀的。
看標簽上的日期應該是1998年的第21周組裝，而顆粒本身是97年產，是Intel產品線中一款還不錯的SLC顆粒。

那個年代能做到10000次擦寫應該算是不錯的水平了。工作溫度從0℃到70℃，應該是寬溫的顆粒。
不過頂蓋上有個182℃的貼紙，意思是內部溫度到182℃里面的數據就很危險么，不是很清楚了。

最后看看用的是什么主控。不出我所料是個定制的芯片，看來再利用整個模塊基本上是不可能了。
來算一下整個模塊總的容量，8x15就是120MB，記錄4個30分鐘的音頻，基本上就是1分鐘消耗1MB的樣子？

最后再倒回這張圖，中間兩個TI的芯片就不說了，應該是用來處理模擬的麥克風信號的，一顆芯片負責兩個通道，DSP左上角和右下角的兩個黑色的芯片應該是DSP用的DRAM緩存。
中間貼了貼紙的應該是FDAU的主控，來自QuickLogic(快輯)，本質跟現在用的FPGA差不多，是一種高度客制化的ASIC，不過靈活性沒有FPGA高，個人理解就是一個專門定做的芯片。
除此以外還有幾個主要的芯片也是QuickLogic制造，應該是應用了一整套的方案。

之前還考慮過要不要去收一套維修工具來讀一下里面的信息，后來上網一查最便宜的報價都是在4w美金左右，我想那還是直接拆了吧。

拆解完的殘骸就這樣了，其實這玩意本身結構并不是很復雜，給我的印象還是扎實的用料和一些細節上的設計，以后有機會想辦法去搞個FDR來拆，固態的CVR還是簡單了些。

作者: qweneyu 時間: 2020-8-4 11:08
大開眼界，謝謝分享

作者: 滄海一粒 時間: 2020-8-4 11:41
看了這個，漲姿勢了！

作者: 河馬 時間: 2020-8-4 17:39
很有意思的東西，第一次見到。

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

作者: DZFSY2088 時間: 2020-8-15 13:49
大開眼界，不然長啥樣都有不知道，軍工產品做工就是不一樣

作者: lmn2005 時間: 2020-8-18 12:06
真正大開眼界，感謝樓主的分享！

作者: qkk20043000 時間: 2020-8-20 06:21
從那里弄來的真是大開眼界了

作者: chaos2005 時間: 2020-8-21 08:35
長見識了

作者: flayww 時間: 2020-9-11 14:59
謝謝分享，開了眼。不過那個“固定在CSMU上的小圓筒是水下定位信標”咋沒拆一下呢？

作者: wsh791 時間: 2020-9-12 09:42
長見識了

作者: 0x00000000 時間: 2020-9-16 13:26
謝謝分享，終于滿足了長久以來的好奇心。

作者: hhdsdy 時間: 2020-10-16 13:42
這玩意兒要是掉海里還不得直接沉底，不是很難找到？

作者: tieq1952 時間: 2020-10-24 07:46
滿足了長久以來的好奇心。

作者: WE1866 時間: 2020-10-28 16:42
看了這個，漲姿勢了！

作者: 季宅家電 時間: 2020-10-29 09:06
有生以來還是第ー次看到這玩意兒、很是好奇。

作者: POWERZXY 時間: 2020-10-29 18:50
大開眼界.

作者: 格嘰格嘰 時間: 2020-10-31 18:33
長見識了，謝分享。

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

作者: 陽光作業 時間: 2020-11-8 16:52
滿足了多年的好奇心，謝謝分享！

作者: chenghelin 時間: 2020-11-24 17:09
牛逼的固態啊

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

作者: 高橋涼面 時間: 2020-11-28 15:39
真是大開眼界啊！不錯！

作者: chenchsha 時間: 2020-12-4 17:19
我一直以為真的就是個小小的黑盒子

作者: xxkjfw 時間: 2020-12-5 16:59
謝謝樓主的文章，終于看到黑匣子的真面目了。

作者: tomjobim 時間: 2020-12-7 12:51
漲姿勢了！

作者: liulei99 時間: 2020-12-10 09:03
牛從哪搞來的？

作者: mzhanker 時間: 2020-12-12 00:37
大開眼界，終于看到黑匣子的真面目

作者: cby01 時間: 2020-12-14 23:39
這個厲害了，終于見到。話說能不能用讀卡器直接讀flash數據？

作者: GUANXING 時間: 2020-12-16 17:15
很詳細的拆解，大飽眼福

作者: max_lin_7 時間: 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: 吃東西的小女孩 時間: 2020-12-22 10:34
漲姿勢了，學習了，謝謝分享

作者: zgq800712 時間: 2020-12-23 10:51
開眼長見識了開眼長見識了

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

作者: guyingpc 時間: 2020-12-26 13:14

都是Intel的存儲芯片，結構有些復雜，電池什么材料的

作者: cheney03 時間: 2020-12-26 20:40
終于見到黑匣子的廬山真面目了

作者: jie1997 時間: 2020-12-27 10:41
大開眼界，終于看到黑匣子的廬山真面目，黑匣子不是黑色的。

作者: qq147735456 時間: 2020-12-28 17:53
內部做工確實有點過時了, 元件就打打膠,

作者: baikeqqa 時間: 2020-12-29 15:32
樓主厲害，長見識了！！

作者: lijie19850221 時間: 2020-12-30 08:25
開眼界了，讀出來說不定有重大信息

作者: ajunxy 時間: 2020-12-30 20:30
大開眼界，謝謝樓主。

作者: jag6510 時間: 2021-1-4 14:11

謝謝分享，終于滿足了長久以來的好奇心

作者: wfzhu 時間: 2021-1-17 21:14
大開眼界，樓主厲害

作者: ycs89554171 時間: 2021-2-2 08:51
大開眼界，謝謝分享

作者: zhou8266 時間: 2021-2-8 21:44
開了眼界，至少曉得它長啥模樣。

作者: atar 時間: 2021-4-14 19:07

開眼界了

作者: tiankong22 時間: 2021-4-21 14:10
大開眼界，終于知道黒匣子長什么樣子了，感謝分享

作者: ANT1987 時間: 2021-4-22 10:20
樓主看一下這個黑匣子發出的尋找信號是怎么樣子的.

作者: Jason02896 時間: 2021-4-27 14:06
長見識了...

作者: scyhj 時間: 2021-4-27 16:36
這個有點牛

作者: 阿杜1971 時間: 2021-5-3 14:29
信標的供電是在信標內部的吧？這么小的一個東西居然還帶有能在水下供電一個月的電量？

作者: woshishui22 時間: 2021-5-12 11:02
第一次見到，以前就聽說是紅色的，今天終于看到實物了

作者: xj1460 時間: 2021-5-18 23:57
不知道新的十萬能買下嗎？

作者: lsg0280 時間: 2021-6-3 17:22
今天算是在論壇里開眼界了。

作者: Hephaestus 時間: 2021-6-4 15:49

hhdsdy 發表于 2020-10-16 13:42
這玩意兒要是掉海里還不得直接沉底，不是很難找到？

圓罐子上面固定的那個白管子就是音頻信標，掉海里可以工作1周左右，如果到時間沒找到就很難辦了，你可以看AF447的記錄片，為了找到黑匣子花了2億歐元。

作者: kill_ha_ha 時間: 2021-7-1 13:44

樓主牛批了，這也能弄到來拆！

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

作者: huirunlong 時間: 2021-7-23 17:07
大開眼界，感謝分享

作者: isyido 時間: 2021-7-25 15:26
我原來也以為是個整體密封，老沉老沉，多么厚實的盒子

作者: 17785729860 時間: 2021-7-29 16:50

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

不是說打膠放水了嗎？

作者: 我的事業 時間: 2021-10-25 10:55
大神拆機，我觀看，

作者: wov 時間: 2021-11-21 16:17
漲姿勢了！

作者: xqg 時間: 2021-11-23 14:45
見識。。。。。。

作者: wspytu 時間: 2021-12-3 14:40
開眼界了，終于見識到黑匣子內部了，好東東，感謝分享！！！

作者: HAPPY3 時間: 2021-12-11 11:36
溫度應該是華氏溫標

作者: absflash 時間: 2021-12-25 20:25
我以為黑匣子這么重要的東西，會用鎂鋁合金鈦合金什么的一體成型設計，沒想到就是用鐵板彎出來的

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

作者: yccll123 時間: 2022-1-2 11:57
不是軍工顆粒，軍工顆粒的話應該是陶瓷類型的集成芯片，這個是商業級里比較高的那種。

作者: bg5skf 時間: 2022-1-29 15:59
大開眼界，謝謝分享！！

作者: tianly 時間: 2022-1-29 23:07

大開眼界，終于看到黑匣子的廬山真面目

作者: 韓晗 時間: 2022-2-16 17:31
大開眼界，長見識了，雖然是上世紀的東西但感覺工藝水平還是很高。

作者: hkhu 時間: 2022-3-12 00:08
樓主知識儲備相當豐富，值得學習

作者: smst 時間: 2022-3-14 17:51
大開眼界，謝謝分享

作者: tjzbf 時間: 2022-4-12 17:34
水下定位信標呢？拆開看看啊

作者: cmyldd 時間: 2022-4-16 09:22
這個漲見識了，想不到是這樣的

作者: CK152152 時間: 2022-5-24 07:21
大開眼界，牛牛牛

作者: ffhfgh 時間: 2022-5-26 09:40

大開眼界，謝謝分享

作者: snn_snn 時間: 2022-5-26 21:06
奇怪的知識又增加了，謝謝分享。

作者: pq1972 時間: 2022-5-26 21:16
開眼界了，從來沒見到過里面什么樣。謝謝

作者: 我的樂趣 時間: 2022-6-10 08:12
相當有學問，從未見過內部結構

作者: suncat0504 時間: 2022-6-10 11:08
百慕大海底這種東西一定很多，

作者: lksbbs 時間: 2022-6-23 18:50

guyingpc 發表于 2020-12-26 13:14
都是Intel的存儲芯片，結構有些復雜，電池什么材料的

那是個電容...........

作者: OWENTSH 時間: 2022-6-28 15:42
長見識了

作者: hawkfyj 時間: 2022-7-3 10:20
長見識了！感謝！

作者: 874181824 時間: 2022-10-12 20:06
收藏價值比較高,不過也大開眼界了

作者: shuai7818607 時間: 2022-11-2 21:52
牛逼長見識

作者: 龍之盟 時間: 2022-11-8 21:44
以為黑匣子是黑的原來是橙色的長見識了。

作者: 電子保險 時間: 2022-12-10 21:08
多年的好奇心滿足了

作者: tdwx 時間: 2022-12-12 11:55
大開眼界，學習了。

作者: chhappy 時間: 2022-12-12 15:22
長知識了

作者: 51heicomfans 時間: 2022-12-13 10:40
長見識了，不錯

作者: bzg1698 時間: 2022-12-15 11:21
大開眼界，謝謝分享

作者: kxm2008 時間: 2022-12-18 11:28
不是黑盒子嗎，咋是個橙黃色的

作者: esslitao 時間: 2023-5-13 17:16
謝謝樓主，學習了，第一次見，真的長見識了。

作者: hu0755 時間: 2023-5-15 18:34
大開眼界，感謝樓主的分享！

作者: zhw2023 時間: 2023-5-26 17:22
大開眼界，謝謝分享

作者: bigpie 時間: 2023-6-9 16:33
感謝分享，第一次見，漲知識了！

作者: kingaaaaa 時間: 2023-8-5 07:42
這也叫爆炸炸不壞的黑盒子？有點假，大開眼界

作者: it長老 時間: 2023-12-16 19:16
主要還是可靠性高，鼓勵。

作者: 342430109@qq 時間: 2023-12-19 13:34
很好奇這個從哪里弄來的；

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