Flugschreiber

David Warren – Erfinder des Flugschreibers mit einem Prototypen

Ein Flugschreiber (umgangssprachlich als Black Box bezeichnet) ist ein an Bord von Flugzeugen mitgeführtes Aufzeichnungsgerät, das relevante Flug- und Flugzeugparameter während eines Fluges mit einer Zeitachse speichert und aus Flugdatenschreiber und Stimmenrecorder besteht, die nach einem Flugunfall eine zusätzliche Möglichkeit geben, die wichtigsten Ereignisse und Parameter zu verfolgen, um damit den Unfallhergang nachzuvollziehen. Die Speicherung bzw. die Konstruktion ist dabei dafür ausgelegt, dass sie starke Aufprallgeschwindigkeiten, hohe Temperaturen und hohen Wasserdruck bei möglichen Flugzeugunglücken über Land und über Wasser überstehen sollte.

Technik

Ansicht und Kennzeichnung

Es gibt zwei Arten von Flugschreibern (Flug-Recorder): die Flug-Daten-Recorder (FDR) Flugdatenschreiber und der Cockpit Voice Recorder (CVR), also der Stimmenrecorder. In einigen Fällen sind beide Recorder in einer einzigen FDR/CVR-Einheit zusammen untergebracht.

Die Geräte sind heute meist in der Mitte oder im Heck der Maschine eingebaut, die erfahrungsgemäß bei einem Unfall am wenigsten zerstört werden. Heutige Modelle sind jeweils etwa so groß wie ein Schuhkarton, in auffälligem Leuchtorange gefärbt und mit ebenso auffälligen Beschriftungen "FLIGHT RECORDER DO NOT OPEN" auf einer Seite auf Englisch und auf der anderen auf Französisch "ENREGISTREUR DE VOL NE PAS OUVRIR" versehen, mindestens bis zu 6.000 Meter wasserdicht und haben eine Schutzvorrichtung, welche die Aufzeichnungen vor mechanischer Belastung und vor Feuer mit Temperaturen von mehr als 1.000 °C (30 Min.) schützt. Die Gerätespezifikationen sind in den Standardisierungrichtlinien Elektronik in der Luftfahrt der European Organization for Civil Aviation Equipment im Dokument EUROCAE ED-112 (Minimum Operational Performance Specification for Crash Protected Airborne Recorder Systems) festgelegt. EUROCAE ist die europäische Entsprechung zur US-amerikanischen RTCA, die beide eng zusammenarbeiten.

Unterwasserortung

Underwater-Locator Beacon

Zum Auffinden unter Wasser wird jeder Cockpit Voice Recorder (CVR) und Flight Data Recorder (FDR) mit einer Unterwasser-Ortungsbake (engl. Underwater Locator Beacon, kurz ULB) zur Unterstützung bei der Suche im Falle eines Unfalles ausgestattet. Das Gerät schaltet sich in den Modus Pingern (engl. pinger), wenn es mit Wasser in Berührung kommt. Es sendet danach ein akustisches Signal mit der Frequenz von 37,5 kHz, das mit einem Ultraschall-Empfänger bis in Tiefen von 14.000 Fuß (ca 4.250 Meter) festgestellt werden kann. Die ULB-Einheit wird durch eigene Batterien mit einer Mindesthaltbarkeit von 6 Jahren versorgt und hat ausreichend Kapazität, um mindestens 30 Tage lang den Sendebetrieb aufrechtzuerhalten. ^[1]

Flugdatenschreiber

Ein geöffneter moderner Flugdatenschreiber

Der Flugdatenschreiber (engl. flight data recorder, FDR) bzw. auch digitale Flugdatenschreiber (engl. digital flight data recorder, DFDR) zeichnet je nach Technik einige wenige bis über hundert Flugparameter wie Höhe, Geschwindigkeit, Kurs, Neigungswinkel der Maschine, Ruder- und Klappenstellungen sowie Triebwerksparameter auf. Dazu werden Speichermedien (Magnetbänder oder Halbleiterspeicher) genutzt, die genug Kapazität haben, um die Daten ausreichend lange aufzuzeichnen. Danach werden die ältesten Datensätze überschrieben. Die einzelnen Parameter sind im EUROCAE-Dokument ED 112 aufgeführt.

Stimmenrecorder

Ein Stimmenrecorder

Der Stimmenrecorder (engl. Cockpit Voice Recorder, CVR) zeichnet fortlaufend die letzten 30 Minuten auf. Die Aufzeichnung muss automatisch beginnen, bevor sich das Flugzeug mit eigener Motorleistung fortbewegt, und ohne Unterbrechung dauern, bis die Piloten das Flugzeug verlassen. Dabei werden Daten bezogen auf eine Zeitskala auf einem Magnetband oder einem Halbleiterspeicher, je nach Ausführung, gespeichert.

Cockpit Voice Recorder (CVR) zeichnen in der Regel den gesamten Sprechfunkverkehr vom oder zum Cockpit, die im Cockpit entstehenden Hintergrundgeräusche sowie ohne Unterbrechung alle Signale von jedem benutzten Mikrophon, ob am Kopfhörer angebaut oder bei Notfällen auch über das Maskenmikrophon, die Gespräche der Flugbesatzungsmitglieder im Cockpit, die über die Gegensprechanlagen geführt werden, andere Signale zur Identifizierung der Navigationsgeräte und der Anflughilfen, sowie akustische Störmeldungen, die über den Kopfhörer oder den Lautsprecher übertragen werden, auf. Auch die Ansagen der Flugbesatzungsmitglieder im Cockpit, die über die Kabinen-Lautsprecheranlage in den Passagierbereich erfolgen, werden gespeichert.

Der Stimmenrecorder spielt oft eine entscheidende Rolle, wenn es um Fehler der Besatzung als Ursache eines Flugunfalls geht. So kann zum Beispiel auch herausgefunden werden, ob Alarmfunktionen aktiv waren oder nicht funktionierten, und eine Spektralanalyse der Hintergrundgeräusche kann Hinweise auf die Triebwerksfunktion liefern.

Telemetrie

Die Absturzursache von Air-France-Flug 447 im Juni 2009 konnte bisher nicht endgültig geklärt werden, da Flugdatenschreiber und Stimmenrecorder erst Anfang Mai 2011 gefunden wurden. Die Auswertung der Daten der vor der brasilianischen Küste auf dem Meeresboden mit Hilfe eines Tauchroboters geborgenen Flugschreiber dauert noch an.^[2] Airbus begann bereits vor dem Auffinden der Flugschreiber mit der Entwicklung eines Flugschreibers auf Basis der Telemetrie. Dabei werden die Daten vom Flugzeug per Funk über Satellit zu einer Bodenstation übertragen. Die Bombardier CSeries sollen die ersten Flugzeuge sein, die mit dieser Technologie ausgestattet werden^[3].

Auswertung

Bekannte Untersuchungsinstitutionen, die Flugschreiber auswerten können, sind:

• die Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung (BFU) in Braunschweig
• das National Transportation Safety Board (NTSB) in den USA
• die Bureau d’Enquêtes et d’Analyses pour la sécurité de l’Aviation civile (BEA) in Frankreich
• das Air Accidents Investigation Branch (AAIB) in Großbritannien.

Hersteller

Ein führender Hersteller von Flugdatenschreibern und Stimmrecordern ist die L-3 Communications Corporation,^[4] die unter anderem für den Airbus A350 diese Geräte liefern wird.^[5]

Weitere Hersteller sind Hamilton Sundstrand, ^[6] der unter anderem Flugdatenschreiber für Boeing und McDonnell Douglas geliefert hat, und Dukane Corporation. Flugschreiber kosten zwischen 10'000 und 15'000 US$.^[7]

Geschichte

Sowjetischer Flugdatenschreiber (vermutlich frühe 1960er Jahre)
(Aufzeichnung von Flughöhe und Geschwindigkeit auf Papier)

Erfinder des Flugschreibers ist der australische Luftfahrttechniker David Warren von den Aeronautical Research Laboratories of Australia. Er war als Ermittler an der Untersuchung einer zunächst völlig rätselhaften Absturzserie von damals hochmodernen De Havilland "Comet"-Düsenflugzeugen in den Jahren 1953 und 1954 beteiligt, bei der es weder Überlebende noch Augenzeugen gab, die zur Ursache befragt werden konnten. Dr. Warren, der kurz zuvor auf einer Messe das damals neuartige, kompakte Minifon-Miniaturdrahttongerät gesehen hatte, kam auf die Idee, ein Gerät zu entwickeln, das die Gespräche im Cockpit und wichtige Instrumentendaten auf Tonband aufzeichnen und über einen Unfall hinweg sichern könnte, um so den Unfallermittlern wichtige Hinweise zu geben. Noch 1954 verfasste Warren einen Text mit dem Titel “A Device for Assisting Investigation into Aircraft Accidents” (dt. Ein Gerät zur Unterstützung von Flugunfall-Untersuchungen). 1957 stellte Dr. Warren einen Prototyp fertig, der im Flug getestet wurde. Die australischen Flugbehörden zeigten jedoch zunächst kein großes Interesse. Erst 1960 führte ein nie aufgeklärter Absturz einer Fokker Friendship in Queensland, bei dem alle 29 Insassen ums Leben kamen, zu einem Gerichtsverfahren, in dem der Richter alle australischen Fluggesellschaften dazu verpflichtete, ab 1963 sämtliche Flugzeuge mit einem Stimmenrecorder auszustatten. 1967 war Australien das erste Land weltweit, das das Vorhandensein von Stimmenrecorder und Flugschreiber in Flugzeugen vorschrieb. Die Hawker Siddeley Trident war ab 1964 das erste Flugzeugmuster, das serienmäßig mit einem Flugschreiber ausgestattet war.

Erste Flugdatenschreiber zeichneten lediglich die Geschwindigkeit (Staurohr) und die barometrische Höhe auf.

Die heutige Mindestausrüstung für Beförderung von Personen und Sachen im gewerblichen Luftverkehr ist in der JAR-OPS 1 und OPS 3 geregelt.

Bilder von Flugschreibern

• 

  Cockpit Voice Recorder von EgyptAir-Flug 990 nach der Bergung aus dem Meer

• 

  Geöffneter Flight Data Recorder, dahinter der Cockpit Voice Recorder (CVR)

• Fdr sidefront.jpg

  Flugschreiber (FDR)

Weblinks

 Commons: Flugschreiber – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• How Black Boxes Work
• History and function
• David Warren - Inventor of the Black Box Flight Recorder (en.)
• Herstellerdaten DUKANE CORPORATION (PDF-Datei; 178 kB)
• Black Box, Robuste Zeugen von Flugzeugkatastrophen (Animation)

Siehe auch

• Unfalldatenspeicher
• Unfallgeschützter Datenspeicher

Einzelnachweise

1. ↑ Flight Data Recorder Beschreibung englisch
2. ↑ Air-France-Absturz: Ermittler bergen Flugschreiber der Unglücksmaschine vom 1. Mai 2011
3. ↑ CSeries aims to be first with live 'black box' telemetry vom 2. September 2010
4. ↑ http://www.l-3com.com
5. ↑ A350 AUF DEM WEG ZUM DESIGN FREEZE
6. ↑ http://www.hamiltonsundstrand.com
7. ↑ http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/other-gadgets/black-box.htm