Un enregistreur vocal de cockpit et un enregistreur de données de vol à l'ancienne (à droite) exposés à partir du vol 232 de United Airlines, qui s'est écrasé en 1989. Renato Rotolo/AFP Photo/Getty Images La disparition en 2014 du vol 370 de Malaysia Airlines a relancé un débat récurrent sur la question de savoir si les boîtes noires des avions suivaient l'air du temps. À l'ère des mégadonnées et du stockage dans le cloud, quand les satellites et les tours cellulaires pompent tout, des sports aux cours des actions en passant par nos smartphones, pourquoi conservons-nous encore des données critiques sur une boîte qui peut descendre avec l'avion ?
Ce n'était pas un nouvel argument. Des questions similaires sont apparues lors des tentatives de localisation de la boîte noire du vol Air France 447, qui s'est écrasé dans l'océan Atlantique en 2009, tuant 228 personnes. Les chercheurs ont passé deux ans à traquer cet appareil, qui gisait si profondément - 12, 800 pieds (3, 900 mètres) - que son sauvetage nécessitait un sous-robot spécial. La boîte noire de Honeywell n'avait-elle pas dépassé ses spécifications requises, l'appareil aurait succombé à l'eau et à la pression bien avant. On pense que le MH370 se trouve encore à des milliers de pieds de profondeur [sources :Adler ; Paur; Washington Post].
Mais le vol de Malaysia Airlines a soulevé une autre faiblesse potentielle, car il est vite devenu évident que les données vitales pour comprendre le destin du vol avaient probablement disparu bien avant l'avion. Pour voir pourquoi, regardons comment fonctionnent les boîtes noires [source :Adler].
Les boîtes noires contiennent deux enregistreurs. Les enregistreur vocal du poste de pilotage ( CVR ) stocke le son des microphones et des écouteurs de l'équipage et des enregistreurs de zone montés sur le toit du cockpit. Au-delà de l'enregistrement des échanges d'équipes ou de tours, il capte le bruit ambiant ou les alarmes [sources :Adler; Demerjian; Kavi; National Geographic].
Les enregistreur de données de vol ( RAD ) archive des instantanés des performances de l'avion en fonction des données qui lui sont transmises de partout dans l'avion. Toutes les quelques secondes, une unité d'acquisition de données de vol info-dumps au moins 88 facteurs différents -- titre, carburant, altitude, vitesse anémométrique, accélérations verticales, positions des gaz et des commandes de vol, mouvements de volets d'aile, ce genre de chose -- au FDR. Certaines compagnies aériennes commerciales suivent des centaines voire des milliers de points de données. Les informations recueillies par l'enregistreur dépendent du fait que l'avion décolle ou non, atterrissage ou croisière, et le taux de mise à jour peut passer à la vitesse supérieure en cas de crise [sources :Adler ; Demerjian; Kavi; National Geographic].
Mais alors que l'enregistreur de données fonctionne sur une boucle de 25 heures, l'enregistreur vocal se réécrit toutes les deux heures. Dans un cas comme le MH370, qui effacerait les moments clés du vol - en particulier, le bavardage du cockpit qui a eu lieu pendant le changement de cap de l'avion [sources :Millward; Wald].
Ce n'est pas parce qu'un système a quelques défauts que vous le jetez pour quelque chose de nouveau. Tous les systèmes ont des points de défaillance ; l'art de l'ingénierie, et de bonne politique, consiste à les équilibrer avec des fonctionnalités plus utiles. La boîte noire a-t-elle besoin d'une mise à jour du 21e siècle ? Et, si c'est le cas, le stockage en nuage est-il pratique, abordable, suffisamment fiable et sécurisé pour compléter ou remplacer le statu quo ?
Schéma d'une boîte noire de base © 2014 HowStuffWorks Avant de jeter la boîte noire avec l'eau du bain, Voyons quels sont les facteurs qui ont fait le succès de l'appareil depuis sa création.
D'abord, clarifions quelques problèmes avec le nom :une boîte noire n'est pas noire, ce n'est souvent pas une boîte et il contient plus d'un appareil d'enregistrement (bien qu'ils occupent un seul, unité robuste). Même avant que les normes des compagnies aériennes n'exigent un travail de peinture orange ou jaune plus facile à repérer, Les avions Boeing ont emballé les leurs dans des sphères jaunes, et les avions britanniques transportaient les leurs dans des « œufs rouges ». Aujourd'hui, Les réglementations de la Federal Aviation Administration des États-Unis autorisent toujours les flûtes à bec cylindriques et bombées, tant qu'ils sont assez gros pour ramasser les débris d'un avion [source :Engber].
Les boîtes noires ont parcouru un long chemin depuis 1953, lorsque le chercheur australien David Warren a égrené son « unité de mémoire de vol » pour enquêter sur les accidents fréquents du premier avion de ligne à réaction au monde, la comète De Havilland. À partir d'enregistreurs à fil et à feuille qui n'ont capturé qu'une poignée de données de vol, ils sont passés à la bande magnétique et, aujourd'hui, un enregistreur numérique à semi-conducteurs. Ce médium, un parent de la mémoire flash de l'ordinateur ou de la carte SD d'un appareil photo, permet une inspection plus facile, des téléchargements plus rapides et de meilleures chances de survie dans l'humidité et la chaleur. Maintenant équipement standard dans tous les avions sauf les plus petits, les boîtes noires fonctionnent sur une batterie autonome afin qu'elles puissent fonctionner lors de problèmes d'alimentation de l'avion [sources :Adler; Demerjian; Kavi; Paur].
Avec la survie primordiale, les enregistreurs de voix et de données sont isolés et blindés, évalué pour endurer 2, 030F (1, 110 C) incendies, plusieurs heures de chaleur à 500 F (260 C), piercings, exposition à l'eau salée, 20, 000 pieds (6, 096 mètres) pressions de la mer, impacts approchant 270 nœuds (311 mph ou 500 km/h) et forces atteignant 3, 400 g. Pour maximiser davantage la survie en cas d'impact, beaucoup occupent l'empennage de l'avion et/ou sont capables de s'auto-éjecter. Balises à ultrasons d'urgence 30 jours, qui peut signaler des profondeurs de 14, 000 pieds (4, 270 mètres), aide à la récupération en haute mer [sources :Adler; Demerjian; Kavi; National Geographic; Paur; Wald].
La transmission des données de vol en tant que concept remonte à des décennies. La NASA utilise déjà un système développé en interne pour transmettre les données de vol et de voix, et certains avions commerciaux envoient des données techniques aux centres de maintenance. Les avions équipés de GPS pingent les satellites à proximité à l'heure, autant que les téléphones portables s'enregistrent auprès des tours cellulaires locales à des fins d'acheminement des appels. Les chercheurs ont utilisé ce fait pour obtenir une solution approximative sur les avions abattus, en particulier dans l'océan où le radar n'atteint pas, mais son utilité est limitée [sources :Adler; Demerjian; Kavi; Wald].
Tout cela suggère que les pièces sont au moins en place si les autorités décident de poursuivre les données en streaming et/ou le stockage à distance. Comme il s'avère, bien que, c'est un assez gros "si".
S'ils ne sont pas noirs, Pourquoi les appeler boîtes noires ?Nous avons tous connu quelqu'un avec un surnom si vieux que personne ne peut s'en souvenir (ou, au moins, d'accord) d'où il vient. La boîte noire n'est pas différente, mais nous avons répertorié les deux meilleures suppositions ci-dessous.
Maintenant que nous avons jeté un coup d'œil à l'intérieur de la boîte, examinons quelques configurations probables pour stocker les données des enregistreurs vocaux du poste de pilotage (CVR) et des enregistreurs de données de vol (FDR) sur des serveurs distants.
En utilisant des antennes montées sur le dessus, les avions volant à haute altitude pourraient se relier aux satellites, tandis que les engins volant à basse altitude pourraient envoyer des données aux stations au sol. La bande passante et la couverture du satellite pour un tel système existent déjà (ou le seront bientôt) ; l'infrastructure logicielle et matérielle nécessaire à la commutation entre les différentes tours de téléphonie cellulaire et satellites est une autre affaire [sources :Adler; Kavi].
Quant à la livraison, les compagnies aériennes ont beaucoup d'options en plus du streaming. Le système pourrait économiser de la bande passante en envoyant des mises à jour intermittentes, transmettre en rafales ou mettre à jour uniquement les paramètres qui ont montré un changement significatif. Les avions pourraient encore passer à un débit binaire plus élevé lors des décollages, débarquements et urgences. Dans le dernier cas, un tel système pourrait fournir des indices précoces sur ce qui s'est mal passé et envoyer un ping sur la dernière position de l'avion. Quel que soit le système, la transmission des données de la boîte noire nécessitera un serveur soigneusement orchestré et une dorsale de communication capable de distribuer de la bande passante dans un paysage de conditions de vol en constante évolution, horaires et urgences. Les compagnies aériennes exploiteraient probablement leurs propres serveurs [sources :Adler ; Kavi].
A court terme, La technologie déjà sur le marché offre des moyens plus simples d'améliorer les boîtes noires. Considérez l'humble lecteur MP3. Selon la compagnie aérienne américaine LoPresti Speed Merchants, qui prévoit d'ajouter les appareils en tant que FDR sur son avion à pistons Fury, le bon logiciel pourrait permettre à ces appareils d'enregistrer plus de 500 heures de données de vol [source :National Geographic].
L'essentiel est que le stockage de données peut être moins cher qu'un catalogue SkyMall, mais la bande passante du satellite ne l'est pas. Selon une étude de 2002, une compagnie aérienne américaine avec des escales mondiales serait obligée de payer 300 millions de dollars par an pour transmettre toutes ses données de vol – et cela en supposant que les futurs coûts de transmission par satellite chutent à la moitié de leurs tarifs actuels. Pendant ce temps, la plupart des accidents d'avion se produisent pendant les décollages ou les atterrissages - les cas dans lesquels récupérer une boîte noire implique de la repérer, marcher dessus et le ramasser. Les chercheurs les récupèrent généralement, même après des collisions à fort impact. En 2011, la dernière exception américaine ou européenne à cette règle s'est produite dans les avions vaporisés lors des attentats du World Trade Center en 2001. Compagnies aériennes, opérant déjà dans des marges plus fines qu'une couverture de courtoisie d'avion, rechigneront probablement à un tel prix lorsqu'ils percevront un besoin aussi limité [sources :Adler ; Bachman].
À la fin, sauf mandat improbable de la Federal Aviation Administration, les compagnies aériennes doivent peser ces préoccupations par rapport à la valeur de sauver des vies futures, améliorer l'efficacité en exploitant les données de vol accumulées, et résoudre des poursuites d'un milliard de dollars - avantageusement ou non - grâce à des sauvegardes de données vitales [sources :Adler ; Kavi; Wald].
Pourquoi s'arrêter là ?Le déplacement des données de la boîte noire hors des avions pourrait ouvrir d'autres options hors des sentiers battus. Les programmes informatiques pourraient surveiller la télémétrie des aéronefs, aider les compagnies aériennes à repérer les problèmes que les instruments de bord pourraient manquer et aider les aéronefs en détresse. Les pilotes au sol pourraient contrôler les avions à distance, comme des drones surdimensionnés, que ce soit en cas d'urgence ou dans le cadre d'une flotte de transporteurs de fret sans pilote [source :Adler; Kavi].
Le coût n'est pas le seul facteur empêchant la diffusion en continu des données de vol - ou, au moins, données de l'enregistreur vocal du poste de pilotage. Les syndicats de pilotes ont longtemps rechigné à l'idée de mettre leurs enregistrements vocaux (ou les enregistrements vidéo proposés) à la disposition de quiconque au-delà des enquêteurs sur les accidents, et même ils ont tendance à ne lire que les transcriptions.
Voici un fait amusant que vous ne connaissez peut-être pas :les CVR sont équipés d'un bouton d'effacement, sur laquelle les pilotes appuient après avoir effectué un atterrissage en toute sécurité (ils ne fonctionnent pas pendant le décollage ou le vol). Vrai, le streaming crypté pourrait préserver la même confidentialité et permettre ensuite la suppression après l'atterrissage, mais les pilotes le verraient-ils ainsi ?
Potentiellement, de nouvelles réglementations – peut-être stimulées par l'indignation du public face à une nouvelle catastrophe – pourraient conduire à une sorte de mandat de la FAA. Mais à moins d'y être forcé, il semble beaucoup moins probable que les boîtes noires se diffusent dans le cloud, et il est plus probable que des technologies extérieures les rejoindront dans un rôle d'augmentation ou d'assistance.
