直升機(jī)駕駛艙人機(jī)功效設(shè)計(jì)

王宜春

【摘 要】 隨著科技水平的不斷攀升，有關(guān)直升機(jī)的各項(xiàng)設(shè)計(jì)方案日趨人性化與智能化。直升機(jī)駕駛艙人機(jī)功效設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)意味著當(dāng)有人在駕駛直升機(jī)時人體與機(jī)身之間配合的協(xié)調(diào)性，以及人在駕駛過程中要能夠激發(fā)直升機(jī)的最大效能。另外，其設(shè)計(jì)內(nèi)容也包括機(jī)艙格局的布置，最終目的是能夠更安全、更有效的將直升機(jī)的功能在人的操縱下發(fā)揮出來。本文就直升機(jī)駕駛艙人際功效設(shè)計(jì)展開論述，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)科研機(jī)構(gòu)及航天航空事業(yè)提供有價值的參考。

【關(guān)鍵詞】 直升機(jī) 設(shè)計(jì) 駕駛艙

直升機(jī)駕駛艙能夠體現(xiàn)人際功效設(shè)計(jì)與科技應(yīng)用的關(guān)鍵機(jī)體部位，其設(shè)計(jì)范圍僅圍繞駕駛艙內(nèi)部的各項(xiàng)配置。一般來講，在目前的技術(shù)水平下，直升機(jī)的駕駛艙有并列式與縱列式兩類，由于類別的差異，二者在駕駛艙的人機(jī)功效設(shè)計(jì)方面各有千秋。直升機(jī)駕駛艙人機(jī)功效設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括：儀表板、座艙、操縱臺、操縱桿及器件、駕駛艙環(huán)境控制系統(tǒng)、駕駛艙視野等的布置與設(shè)計(jì)[1]。這是一套多維度、跨領(lǐng)域的科學(xué)設(shè)計(jì)。

1 直升機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)應(yīng)用人機(jī)功效技術(shù)的關(guān)鍵范疇

在直升機(jī)駕駛艙的設(shè)計(jì)中，人機(jī)功效技術(shù)應(yīng)用所涉及的范圍極廣。應(yīng)用到駕駛、操縱、維修等方面，都是為了保證人在直升機(jī)駕駛艙內(nèi)外的環(huán)境中能獲得最優(yōu)質(zhì)的駕馭效果，完成飛行任務(wù)。所以，在人機(jī)功效技術(shù)的設(shè)計(jì)中，要考慮機(jī)組人員的配置、正副駕駛員的分工與協(xié)作、駕駛艙的環(huán)境、儀表及任務(wù)系統(tǒng)的綜合布置與設(shè)計(jì)、噪音控制等問題，直升機(jī)駕駛?cè)藱C(jī)功效設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是一整套設(shè)計(jì)內(nèi)容的統(tǒng)籌安排，兼顧多個設(shè)計(jì)重點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)人機(jī)功效的最優(yōu)化[2]。

2 人機(jī)功效設(shè)計(jì)的原則

2.1 安全性

直升機(jī)的安全系統(tǒng)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，人機(jī)功效必須體現(xiàn)出對駕駛?cè)藛T安全的保障，且要考慮降低人為誤操作的產(chǎn)生概率，如果一旦發(fā)生危險，則要有一定的應(yīng)急措施與裝備配置，以供駕駛員在危難時刻采取隨機(jī)應(yīng)變機(jī)制。從而保證直升機(jī)駕駛艙環(huán)境的安全性。

2.2 舒適性

降低人員在駕駛直升機(jī)時的疲勞感，最大化的滿足駕駛員舒適駕駛的要求。

2.3 合理性

在有限的機(jī)艙條件下，合理規(guī)劃與協(xié)調(diào)駕駛艙內(nèi)各項(xiàng)人員與物質(zhì)資源，滿足最優(yōu)配置要求。

3 直升機(jī)駕駛艙人機(jī)功效設(shè)計(jì)的技術(shù)內(nèi)涵與細(xì)節(jié)布置

直升機(jī)駕駛艙乃人機(jī)功效設(shè)計(jì)的重中之重，駕駛艙設(shè)計(jì)方案的合理性與安全性是直升機(jī)完成整項(xiàng)駕駛?cè)蝿?wù)的重要干擾因素，它對于人駕駛直升機(jī)的整套飛行動作的指引起到關(guān)鍵性的作用。主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

3.1 駕駛艙布置

直升機(jī)駕駛艙的設(shè)計(jì)目標(biāo)要能夠?qū)崿F(xiàn)令駕駛員擁有廣闊的視野與舒適的座駕感受，且按照其設(shè)計(jì)理念與內(nèi)涵來完善駕駛艙部位的技術(shù)及細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。其中控制單元面板與機(jī)載設(shè)備的布局要符合飛行時右手握桿駕駛且左手操作開關(guān)或機(jī)載設(shè)備的要求，將飛行過程中依據(jù)情況要求接通的控制單元面板與機(jī)載設(shè)備最好安置在左側(cè)操縱區(qū)域，起飛前一次性接通的開關(guān)與機(jī)載設(shè)施最好安置在右側(cè)操縱區(qū)域[3]。另外，盡量保證操作的有效性與安全性，避免因布置不合理而產(chǎn)生誤操作。

3.2 儀表板區(qū)域的布置

儀表板要能夠滿足直升機(jī)晝夜儀表飛行的駕駛要求，在合理的區(qū)域呈現(xiàn)出儀表系統(tǒng)的各項(xiàng)指示，且儀表的安置位置與感光要符合駕駛員視野的要求，不能出現(xiàn)偏光或達(dá)不到視距的情況，這是儀表板區(qū)域設(shè)計(jì)中最基本的要求，其對于直升機(jī)駕駛艙的人機(jī)功效卻有著非常重要的意義。

3.3 合理布置直升機(jī)的操縱器件

直升機(jī)駕駛艙標(biāo)準(zhǔn)配置的操縱器件有：周期變距操作桿、總距離操縱桿與腳蹬等[4]。要想圓滿達(dá)成直升機(jī)駕駛過程中的人機(jī)功效，就必須令主要操縱設(shè)備的布局合理有效。一般情況下，操縱器件的定位與安置是以駕駛員的標(biāo)準(zhǔn)座駕為中心點(diǎn)來完成的，結(jié)合駕駛員自身的生理數(shù)據(jù)和人體指標(biāo)來定位無障礙駕駛操縱環(huán)境。合理的布置不僅要能科學(xué)的將多種操縱器件進(jìn)行編排放置，還要能夠令駕駛員在無疲勞感的狀態(tài)下進(jìn)行有效操控，這需要一定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

3.4 駕駛艙環(huán)控系統(tǒng)人機(jī)功效設(shè)計(jì)

通常情況下，直升機(jī)的駕駛?cè)蝿?wù)時間較長，這就需要考慮在長時間的駕駛過程中駕駛員自身的操縱感受問題。在座艙環(huán)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，其外界的溫度與污染問題是人機(jī)功效設(shè)計(jì)所需研究的重點(diǎn)問題[5]。為了使駕駛員的駕駛感受更為舒適，同時更要避免高溫作業(yè)與大氣污染對駕駛員的侵襲，駕駛艙環(huán)控系統(tǒng)的人機(jī)功效設(shè)計(jì)就要滿足座艙環(huán)境的涼爽、無霧與通風(fēng)狀態(tài)，令駕駛艙這一小環(huán)境的構(gòu)建適合人的基本生理需求，才能令整個駕駛過程更為安全，避免由于人的生理不適感導(dǎo)致飛行事故等，提高飛行效率。

4 結(jié)語

隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，以及國家科技水平愈加發(fā)達(dá)，直升機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，甚至不乏私人擁有直升機(jī)作為其獨(dú)立的交通工具，這就使得直升機(jī)的飛行任務(wù)目標(biāo)千差萬別?；诖?，直升機(jī)駕駛艙的人機(jī)功效設(shè)計(jì)方案也略有差異。但無論直升機(jī)駕駛艙的設(shè)計(jì)類型選擇并列式或者縱列式的哪種方案，設(shè)計(jì)者最終完成設(shè)計(jì)的理念與策略是大同小異的，都是使直升機(jī)能夠滿足人機(jī)和諧的最高要求，從而在人的指令下圓滿完成直升機(jī)的各項(xiàng)飛行任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖華軍，袁修干.飛行環(huán)境綜合因素對飛機(jī)氧氣裝備供氧參數(shù)的影響[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報，2010，2（02）：269-272.

[2]肖華軍，賀登焰.高余壓供氧時側(cè)管背心的防護(hù)生理效應(yīng)[J].中國應(yīng)用生理學(xué)雜志，2010，5（09）：151-153.

[3]耿喜臣，詹長錄，顏桂定.不同壓力制度抗荷正壓呼吸的+Gz防護(hù)作用[J].航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程，2010，12（06）：169-170.

[4]蘇炳君.航空救生與防護(hù)系統(tǒng)發(fā)展思考[J].中國航空學(xué)會航空百年學(xué)術(shù)論壇暨第三屆學(xué)術(shù)年會，2010，11（03）：345-349.

[5]肖華軍，劉曉鵬，王瓊.機(jī)載制氧與供氧系統(tǒng)防護(hù)性能的生理實(shí)驗(yàn)評價[J].解放軍醫(yī)學(xué)雜志，2010，12（06）：155-157.endprint