民用飛機(jī)靜暗駕駛艙的設(shè)計(jì)探討

牛力

摘 要：隨著科技的發(fā)展與社會(huì)的需求，在現(xiàn)代飛機(jī)中，駕駛艙的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)飛機(jī)有很大區(qū)別，從傳統(tǒng)的儀表顯示逐漸轉(zhuǎn)變成顯示器顯示，這對(duì)駕駛員的綜合素質(zhì)提出了更高的要求?，F(xiàn)階段，靜暗駕駛艙越來(lái)越受到相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，在設(shè)計(jì)駕駛艙的過(guò)程中，靜暗駕駛艙也是非常重要的組成部分。該文便以靜暗駕駛艙的概述為研究基點(diǎn)，對(duì)其組成要素進(jìn)行分析，并論述當(dāng)前靜暗駕駛艙的主流設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：民用飛機(jī) 靜暗駕駛艙 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：V221 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）09（b）-0110-02

在對(duì)現(xiàn)代飛機(jī)駕駛艙進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要綜合考慮駕駛信息的類型與發(fā)出時(shí)間，以便于讓駕駛員在最短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)信息的理解與使用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，很多飛行員并不能夠完美地勝任系統(tǒng)監(jiān)管者的職位，在飛行過(guò)程中，常常會(huì)忽略一部分信息，從而導(dǎo)致低級(jí)錯(cuò)誤，所以，在飛行過(guò)程中，需要在一定程度上減少飛行員的信息接收，以提升其飛行注意力，確保飛行安全。在這種條件下，靜暗駕駛艙應(yīng)運(yùn)而生。

1 靜暗駕駛艙概述

在現(xiàn)代飛機(jī)的駕駛艙設(shè)計(jì)過(guò)程中，靜暗駕駛艙越來(lái)越受到關(guān)注，在飛機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，駕駛艙內(nèi)的指示燈不會(huì)亮起，也不會(huì)發(fā)生報(bào)警聲音，能夠在最大限度內(nèi)集中飛行員的駕駛注意力；如果飛機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，相應(yīng)的指示燈就會(huì)亮起，并發(fā)出報(bào)警聲音，以提醒飛行員檢查事故[1]。當(dāng)前絕大多數(shù)主流的民用飛機(jī)都已經(jīng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用了靜暗駕駛艙理念。圖1為民用飛機(jī)駕駛艙。

靜暗駕駛艙這一理念的提出主要考慮到飛行員在駕駛過(guò)程中視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)以及心理變化，運(yùn)用對(duì)比手法，幫助飛行員快速高效的接收到系統(tǒng)信息。飛機(jī)在飛行過(guò)程中，會(huì)處于不同狀態(tài)下，如爬升、下降、起飛、著落等，由于飛行時(shí)刻的不同，其所對(duì)應(yīng)的飛行狀態(tài)也會(huì)有所差異。舉例來(lái)說(shuō)，飛機(jī)起飛時(shí)的襟翼位置與飛機(jī)降落時(shí)的襟翼位置不同，如果兩者顛倒，飛機(jī)所處的狀態(tài)就是非正常的，駕駛艙內(nèi)相應(yīng)的指示燈就會(huì)亮起，并發(fā)出報(bào)警聲音，飛行員便會(huì)意識(shí)到當(dāng)前飛機(jī)的飛行狀態(tài)存在問(wèn)題，并及時(shí)采取相應(yīng)措施。

2 駕駛艙靜暗駕駛艙的組成要素

2.1 系統(tǒng)告警

在飛機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，駕駛室內(nèi)不會(huì)有任何告警，這是靜暗駕駛艙的基本要求。如果飛機(jī)狀態(tài)不正常，駕駛艙內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)告警，如亮起紅色指示燈的視覺(jué)告警、報(bào)警聲音的聽(tīng)覺(jué)告警以及駕駛桿抖動(dòng)的觸覺(jué)告警[2]。當(dāng)駕駛艙中的儀表與指示裝置都沒(méi)有亮起時(shí)，此時(shí)飛機(jī)的飛行狀態(tài)是正常的；而一旦出現(xiàn)任何告警，駕駛員都要在第一時(shí)間反應(yīng)過(guò)來(lái)，并提醒駕駛員檢查飛機(jī)狀態(tài)。

一般情況下，可以將告警分為主動(dòng)與被動(dòng)兩種。其中，前者主要作用于飛機(jī)狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生變化，但飛行員并沒(méi)有采取任何措施時(shí)產(chǎn)生的告警，如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)著火等突發(fā)情況，目的是為了提醒飛行員立即采取相關(guān)措施；而后者主要作用于因飛行員操作飛機(jī)而造成飛機(jī)狀態(tài)改變的情況下，系統(tǒng)發(fā)出告警的目的是讓飛行員了解當(dāng)前飛機(jī)狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生改變，如手動(dòng)與自動(dòng)兩種駕駛模式切換時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出“嘟嘟”的告警聲音，讓飛行員知道狀態(tài)切換完畢。

2.2 系統(tǒng)開(kāi)關(guān)

在靜暗駕駛艙中，系統(tǒng)開(kāi)關(guān)也是非常重要的組成部分?，F(xiàn)階段我國(guó)很多駕駛艙運(yùn)用的都是按壓開(kāi)關(guān)，且有指示燈裝置，在按入開(kāi)關(guān)時(shí)，指示燈會(huì)顯示出與當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)相符的相應(yīng)字符，如系統(tǒng)正常時(shí)，會(huì)顯示“AUTO”；系統(tǒng)非正常時(shí)，會(huì)顯示“FAULT”[3]。駕駛員可以根據(jù)指示燈所顯示的字符來(lái)判斷系統(tǒng)狀態(tài)，從而在一定程度上減少飛行員注意力的分散程度，不用一直對(duì)開(kāi)關(guān)關(guān)注。如果系統(tǒng)已經(jīng)失效，指示燈會(huì)在第一時(shí)間自動(dòng)亮起，駕駛員要以指示燈的提示為基礎(chǔ)，判斷哪一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)失效，并及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。

當(dāng)前，現(xiàn)代飛機(jī)中運(yùn)用的具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)主要有以下兩種設(shè)計(jì)：其一，運(yùn)用于主流機(jī)型一上的按壓開(kāi)關(guān)，這種按壓開(kāi)關(guān)的指示字符“AUTO”或“FAULT”會(huì)顯示在同一開(kāi)關(guān)上；其二，運(yùn)用于主流機(jī)型二上的按壓開(kāi)關(guān)，這種按壓開(kāi)關(guān)的指示字符“AUTO”和“FAULT”會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)顯示開(kāi)關(guān)上[4]。另外，按壓開(kāi)關(guān)的按入位與按出位不同，按入的開(kāi)關(guān)與未按入的開(kāi)關(guān)相比，會(huì)有一定程度的凹陷，這樣一來(lái)，即便指示燈出現(xiàn)問(wèn)題，飛行員也可以很快的找到開(kāi)關(guān)位置。

2.3 信息顏色

在靜暗駕駛艙中，指示顏色是駕駛員判斷飛行狀態(tài)的重要依據(jù)，在正常狀態(tài)下，飛機(jī)駕駛艙中只存在必要飛行數(shù)據(jù)，EICAS顯示器中沒(méi)有任何信息，按壓開(kāi)關(guān)上的字符也不會(huì)顯示出來(lái)，這就在很大程度上避免了駕駛員注意力的分散。普遍上講，現(xiàn)代飛機(jī)上主要存在紅色、白色、綠色、青色、琥珀色等5種顏色，這5種顏色是有嚴(yán)格規(guī)定的，每一種顏色所代表的意義也各不相同，便于駕駛員根據(jù)顏色來(lái)確定相關(guān)信息[5]。如果在設(shè)計(jì)過(guò)程中不遵守顏色設(shè)計(jì)原則，駕駛員就會(huì)出現(xiàn)理解錯(cuò)誤，進(jìn)而導(dǎo)致飛行事故的發(fā)生。

根據(jù)適航要求CCAR25.1322中的相關(guān)規(guī)定，駕駛艙內(nèi)如果安裝了警告、戒備、提示燈指示燈，在對(duì)5種顏色的運(yùn)用上需要符合以下要求：紅色燈只用于警告，用來(lái)指示飛機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的危險(xiǎn)情況，需要駕駛員馬上采取相應(yīng)動(dòng)作；琥珀色燈只用于戒備，用于指示可能要采取相應(yīng)動(dòng)作的情況；綠色燈只用于安全工作；白色燈與青色燈在條文中并未規(guī)定，但在功能上要避免與其他三種顏色的燈發(fā)生混淆。

3 靜暗駕駛艙的主流設(shè)計(jì)

該節(jié)主要以兩種主流機(jī)型中具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)為例，論述兩者在進(jìn)行靜暗駕駛艙設(shè)計(jì)過(guò)程中的大體思路。

在飛機(jī)的駕駛艙中，具備操縱功能的開(kāi)關(guān)主要有轉(zhuǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)以及具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)3種。因?yàn)榫邆渲甘緹艄δ艿陌磯洪_(kāi)關(guān)可以將飛機(jī)飛行過(guò)程中的整體狀態(tài)表示出來(lái)，即按入開(kāi)關(guān)會(huì)顯示出系統(tǒng)的一個(gè)狀態(tài)，并顯示“AUTO”或“FAULT”字符，按出開(kāi)關(guān)會(huì)顯示出系統(tǒng)的另一個(gè)狀態(tài)，并顯示“AUTO”或“FAULT”字符，這樣一來(lái)，駕駛員就可以及時(shí)了解到當(dāng)前系統(tǒng)的實(shí)際狀態(tài)[6]。如今，越來(lái)越多的現(xiàn)代飛機(jī)中用具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的波動(dòng)開(kāi)關(guān)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用的也更加普遍。圖2為基本按壓開(kāi)關(guān)。

3.1 主流機(jī)型一

在該機(jī)型中，駕駛艙中所運(yùn)用的便是具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)，在飛機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，將按壓開(kāi)關(guān)按入，使其與未按壓的開(kāi)關(guān)處于不同平面，駕駛員在飛行過(guò)程中，靜暗駕駛艙光線較暗，這樣一來(lái)，駕駛員便可以通過(guò)物理位置找到開(kāi)關(guān)，并判斷開(kāi)關(guān)是否按入。

在正常運(yùn)行過(guò)程中，具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)顯示的是白色字符的“AUTO”，由于字體顏色為白色，效果相對(duì)柔和，在駕駛員駕駛飛機(jī)的過(guò)程中，并不會(huì)分散駕駛員過(guò)多的注意力，還可以將當(dāng)前系統(tǒng)工作的狀態(tài)及時(shí)反映給駕駛員[7]。如果系統(tǒng)狀態(tài)存在異常，按壓開(kāi)關(guān)中的指示燈就會(huì)亮起，并顯示琥珀色字符的“FAULT”，由于字體顏色為琥珀色，效果相對(duì)激烈，表明系統(tǒng)正處于非正常狀態(tài)，能夠引起駕駛員的注意。

3.2 主流機(jī)型二

在該機(jī)型中，駕駛艙中所運(yùn)用的也是具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)，同樣的，在飛機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，按入開(kāi)關(guān)，但此時(shí)該開(kāi)關(guān)與未按壓開(kāi)關(guān)仍然處于相同平面，駕駛員在駕駛過(guò)程中，無(wú)法通過(guò)物體位置找到開(kāi)關(guān)，也無(wú)法判斷開(kāi)關(guān)是否按入。

在該機(jī)型的駕駛艙中，如果飛機(jī)處于正常狀態(tài)，具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)不會(huì)顯示任何字符，處于黑暗狀態(tài)，不會(huì)分散駕駛員的注意力。當(dāng)飛機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)不正常，按壓開(kāi)關(guān)中的指示燈就會(huì)馬上亮起，并顯示琥珀色字符的“FAULT”，提醒駕駛員當(dāng)前飛機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)異常。

3.3 兩種主流機(jī)型的比較

通過(guò)兩種主流機(jī)型中具備指示燈功能按壓開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)對(duì)比，可以知道，主流機(jī)型一在對(duì)靜暗駕駛艙進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，駕駛員可以通過(guò)按壓開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，實(shí)時(shí)了解飛機(jī)飛行過(guò)程中的情況，駕駛員能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行全面及時(shí)的監(jiān)控。但主流機(jī)型二在對(duì)靜暗駕駛艙進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，駕駛員可以不用實(shí)時(shí)對(duì)指示燈開(kāi)關(guān)進(jìn)行關(guān)注，這在很大程度上避免了飛行過(guò)程中注意力的分散，只要飛行時(shí)按壓開(kāi)關(guān)中的指示燈沒(méi)有亮起，就代表系統(tǒng)沒(méi)有出現(xiàn)異常情況，駕駛艙中的其他指示燈沒(méi)有亮起，表示系統(tǒng)可以正常工作，駕駛員只專注于飛機(jī)駕駛即可，降低了事故發(fā)生的可能性[8]。

另外，在系統(tǒng)出現(xiàn)非正常顯示時(shí)，無(wú)論是哪種主流機(jī)型，其所運(yùn)用的具備指示燈功能的按壓開(kāi)關(guān)都是琥珀色燈，能夠引起駕駛員的充分注意，一般駕駛員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并第一時(shí)間運(yùn)用相關(guān)處理辦法進(jìn)行解決，保證飛行安全。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，該文主要論述了民用飛機(jī)的駕駛艙設(shè)計(jì)中的靜暗駕駛艙，靜暗駕駛艙能夠在很大程度上減少駕駛員在駕駛過(guò)程中其他因素的干擾，提升駕駛員的注意力，幫助駕駛員及時(shí)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障與問(wèn)題，并第一時(shí)間采取相應(yīng)措施，保證了民用飛機(jī)飛行過(guò)程中的安全，如今已經(jīng)被越來(lái)越多的飛機(jī)所使用，未來(lái)的發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆?/p>

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