Was macht eine Blackbox so unzerstörbar?
Aus welchem Material besteht sie und wie bekommt man eine Blackbox vor allem "Einschlags-/Aufprallsicher"? Feuerfest scheint mir schlüssig, aber wie genau Aufprallsicher?
beim Flugzeug
5 Antworten
N’Abend,
der Clou der „Unzerstörbarkeit“ der Blackbox liegt in einer Kombination aus robustem Material, cleverem Design und natürlich noch einer Menge Wissenschaft, die wirklich keinen Spaß versteht, wenn es um die Sicherheit geht. Die Blackbox, die übrigens eigentlich orange ist damit sie nach einem Absturz leichter zu finden ist, ist so gebaut, dass sie den schlimmsten Bedingungen standhalten kann, die man sich vorstellen kann. Zumindest mutmaßlich.
Fangen wir mal mit dem Material an: Die Blackbox ist aus Titan oder einer speziellen hochfesten Legierung. Diese Materialien sind nicht nur extrem widerstandsfähig gegen mechanische Belastungen, sondern auch korrosionsbeständig, was definitiv wichtig ist, wenn das Gerät in Wasser landet oder längere Zeit den Elementen ausgesetzt ist.
Aber es ist nicht nur das Material, das die Blackbox so zäh macht. Auch der Aufbau spielt nochmal eine entscheidende Rolle. Im Inneren der Blackbox befinden sich mehrere Schichten von Dämpfungsmaterialien, die die empfindliche Elektronik und die Aufzeichnungsgeräte vor Stoßbelastungen schützen. Diese Dämpfungsschichten wirken wie ein schützendes Kissen, das die Aufprallkräfte aufnimmt und verteilt. So bleibt das Herzstück der Blackbox – die Aufzeichnungsgeräte – intakt, selbst wenn das äußere Gehäuse stark beschädigt wird.
Was die Aufprallsicherheit betrifft, kann eine Blackbox enormen Kräften standhalten. Sie wird jedenfalls getestet, um einen Aufprall von bis zu 3.400 G (also das 3.400-fache der Erdbeschleunigung) zu überstehen. Stell dir das mal vor! Das ist so, als würde man die Blackbox mit einem Düsenjet in die Erde rammen – und sie käme trotzdem unversehrt heraus. Diese unglaubliche Festigkeit wird durch das Zusammenspiel von Materialien und Design erreicht, das sicherstellt, dass die Aufprallenergie maximal absorbiert und verteilt wird.
Die Feuerfestigkeit wird ebenfalls sehr ernst genommen. Die Blackbox kann Temperaturen von bis zu 1.100 Grad Celsius für mindestens eine Stunde standhalten. Das ist heiß genug, um die meisten anderen Materialien in Sekundenschnelle zu zerstören. Diese Feuerbeständigkeit wird durch den Einsatz von hitzebeständigen Materialien wie Keramikbeschichtungen und speziellen Isolierungen erreicht, die verhindern, dass das Innere der Box überhitzt.
Kleiner Funfact am Rande: Die Blackbox ist so gebaut, dass sie auch lange Zeit im Wasser überleben kann, sollte das Flugzeug über dem Ozean abstürzen. Sie ist mit einem Unterwasser-Ortungssender ausgestattet, der über 30 Tage lang Signale sendet, damit sie gefunden wird. Man könnte also sagen, die Blackbox ist nicht nur hart im Nehmen, sondern auch ein kleines technisches Wunderwerk – eine Kombination aus Ingenieurskunst und extrem strapazierfähigen Materialien, die dafür sorgt, dass sie in fast jeder Situation ihre entscheidenden Informationen liefert. ✈️🍀
Grapy
Die Dinger sind alles andere als unzerstörbar.
Es hat jemand festgelegt, was sie aushalten müssen und sie wurden mit robusten elektronischen Bauteilen, stoßfester Packung und stabiler Hülle so gebaut, dass sie diese Anforderung erfüllen.
Also wenn z.B. die Anforderung darin besteht, dass 1100 °C Feuertemperatur über 60 min ausgehalten werden müssen, werden die Teile so robust gebaut und so isoliert, dass sie einen entsprechenden Test bestehen. Aber ob sie auch 1500 °C aushalten, oder 1100 °C über 3 h, das ist eine andere Sache... war nicht gefordert, hält sie vielleicht aus und vielleicht nicht.
aber wie genau Aufprallsicher?
Das Problem ist von vornherein gar nicht so groß. Das liegt an der Miniaturisierung bei Mikroelektronik; die Massen verkleinern sich in der 3. Potenz der Größe, also wenn du ein Bauteil in alle Richtungen um die Hälfte verkleinerst, wiegt es nur noch ein Achtel. Und bei Mikroelektronik bist du ja größentechnisch im Mikrometer- und Nanometerbereich. Deshalb halten Mikroelektronische Bauteile Stoßbelastungen generell schon viel besser stand als große mechanische Bauteile.
Und so ein kleines, mikroelektronisches Bauteil lässt sich dann noch relativ einfach stoßisolieren, also quasi in Gummi eingießen, was dann nochmal die größten Lastspitzen bei einem Aufprall wegnimmt. Im Grunde genau das gleiche wie bei einer Feder am Fahrwerk eines Autos.
Es ist zerstörbar. Nur schwer zerstörbar in einem gewissen Zeitraum.
Die Blackbox muss zb Feuer bis 1000C aushalten. Muss bis 50m Tiefe im Wasser 36 Stunden aushalten. Ich glaueb die meisten müssen sogar 4-6G Erdbeshcleunigung aushalten beim Absturz.
...so aus dem Bauch heraus und ohne das genau zu wissen: Elektronische Bauteile , eingegossen in eine elastische, hitze- und feuerbeständige Masse.
Sehr informativer Text. Danke :)