民用飛機靜暗駕駛艙的設計探討

牛力

摘 要：隨著科技的發(fā)展與社會的需求，在現(xiàn)代飛機中，駕駛艙的設計與傳統(tǒng)飛機有很大區(qū)別，從傳統(tǒng)的儀表顯示逐漸轉變成顯示器顯示，這對駕駛員的綜合素質提出了更高的要求。現(xiàn)階段，靜暗駕駛艙越來越受到相關領域的廣泛關注，在設計駕駛艙的過程中，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，對其組成要素進行分析，并論述當前靜暗駕駛艙的主流設計。

關鍵詞：民用飛機 靜暗駕駛艙 設計

中圖分類號：V221 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0110-02

在對現(xiàn)代飛機駕駛艙進行設計的過程中，設計人員需要綜合考慮駕駛信息的類型與發(fā)出時間，以便于讓駕駛員在最短時間內(nèi)完成對信息的理解與使用。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，在飛行過程中，常常會忽略一部分信息，從而導致低級錯誤，所以，在飛行過程中，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，靜暗駕駛艙應運而生。

1 靜暗駕駛艙概述

在現(xiàn)代飛機的駕駛艙設計過程中，靜暗駕駛艙越來越受到關注，在飛機正常運行時，駕駛艙內(nèi)的指示燈不會亮起，也不會發(fā)生報警聲音，能夠在最大限度內(nèi)集中飛行員的駕駛注意力；如果飛機出現(xiàn)問題，相應的指示燈就會亮起，并發(fā)出報警聲音，以提醒飛行員檢查事故[1]。當前絕大多數(shù)主流的民用飛機都已經(jīng)在設計過程中運用了靜暗駕駛艙理念。圖1為民用飛機駕駛艙。

靜暗駕駛艙這一理念的提出主要考慮到飛行員在駕駛過程中視覺、聽覺以及心理變化，運用對比手法，幫助飛行員快速高效的接收到系統(tǒng)信息。飛機在飛行過程中，會處于不同狀態(tài)下，如爬升、下降、起飛、著落等，由于飛行時刻的不同，其所對應的飛行狀態(tài)也會有所差異。舉例來說，飛機起飛時的襟翼位置與飛機降落時的襟翼位置不同，如果兩者顛倒，飛機所處的狀態(tài)就是非正常的，駕駛艙內(nèi)相應的指示燈就會亮起，并發(fā)出報警聲音，飛行員便會意識到當前飛機的飛行狀態(tài)存在問題，并及時采取相應措施。

2 駕駛艙靜暗駕駛艙的組成要素

2.1 系統(tǒng)告警

在飛機處于正常運行狀態(tài)時，駕駛室內(nèi)不會有任何告警，這是靜暗駕駛艙的基本要求。如果飛機狀態(tài)不正常，駕駛艙內(nèi)就會出現(xiàn)告警，如亮起紅色指示燈的視覺告警、報警聲音的聽覺告警以及駕駛桿抖動的觸覺告警[2]。當駕駛艙中的儀表與指示裝置都沒有亮起時，此時飛機的飛行狀態(tài)是正常的；而一旦出現(xiàn)任何告警，駕駛員都要在第一時間反應過來，并提醒駕駛員檢查飛機狀態(tài)。

一般情況下，可以將告警分為主動與被動兩種。其中，前者主要作用于飛機狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生變化，但飛行員并沒有采取任何措施時產(chǎn)生的告警，如飛機發(fā)動機著火等突發(fā)情況，目的是為了提醒飛行員立即采取相關措施；而后者主要作用于因飛行員操作飛機而造成飛機狀態(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前飛機狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生改變，如手動與自動兩種駕駛模式切換時，系統(tǒng)會發(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)開關

在靜暗駕駛艙中，系統(tǒng)開關也是非常重要的組成部分。現(xiàn)階段我國很多駕駛艙運用的都是按壓開關，且有指示燈裝置，在按入開關時，指示燈會顯示出與當前系統(tǒng)狀態(tài)相符的相應字符，如系統(tǒng)正常時，會顯示“AUTO”；系統(tǒng)非正常時，會顯示“FAULT”[3]。駕駛員可以根據(jù)指示燈所顯示的字符來判斷系統(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，不用一直對開關關注。如果系統(tǒng)已經(jīng)失效，指示燈會在第一時間自動亮起，駕駛員要以指示燈的提示為基礎，判斷哪一個系統(tǒng)出現(xiàn)失效，并及時采取相應措施進行處理。

當前，現(xiàn)代飛機中運用的具備指示燈功能的按壓開關主要有以下兩種設計：其一，運用于主流機型一上的按壓開關，這種按壓開關的指示字符“AUTO”或“FAULT”會顯示在同一開關上；其二，運用于主流機型二上的按壓開關，這種按壓開關的指示字符“AUTO”和“FAULT”會出現(xiàn)在一個顯示開關上[4]。另外，按壓開關的按入位與按出位不同，按入的開關與未按入的開關相比，會有一定程度的凹陷，這樣一來，即便指示燈出現(xiàn)問題，飛行員也可以很快的找到開關位置。

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，飛機駕駛艙中只存在必要飛行數(shù)據(jù)，EICAS顯示器中沒有任何信息，按壓開關上的字符也不會顯示出來，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)顏色來確定相關信息[5]。如果在設計過程中不遵守顏色設計原則，駕駛員就會出現(xiàn)理解錯誤，進而導致飛行事故的發(fā)生。

根據(jù)適航要求CCAR25.1322中的相關規(guī)定，駕駛艙內(nèi)如果安裝了警告、戒備、提示燈指示燈，在對5種顏色的運用上需要符合以下要求：紅色燈只用于警告，用來指示飛機運行過程中的危險情況，需要駕駛員馬上采取相應動作；琥珀色燈只用于戒備，用于指示可能要采取相應動作的情況；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計

該節(jié)主要以兩種主流機型中具備指示燈功能的按壓開關為例，論述兩者在進行靜暗駕駛艙設計過程中的大體思路。

在飛機的駕駛艙中，具備操縱功能的開關主要有轉動開關、撥動開關以及具備指示燈功能的按壓開關3種。因為具備指示燈功能的按壓開關可以將飛機飛行過程中的整體狀態(tài)表示出來，即按入開關會顯示出系統(tǒng)的一個狀態(tài)，并顯示“AUTO”或“FAULT”字符，按出開關會顯示出系統(tǒng)的另一個狀態(tài)，并顯示“AUTO”或“FAULT”字符，這樣一來，駕駛員就可以及時了解到當前系統(tǒng)的實際狀態(tài)[6]。如今，越來越多的現(xiàn)代飛機中用具備指示燈功能的按壓開關代替?zhèn)鹘y(tǒng)的波動開關，在設計過程中，運用的也更加普遍。圖2為基本按壓開關。

3.1 主流機型一

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

在正常運行過程中，具備指示燈功能的按壓開關顯示的是白色字符的“AUTO”，由于字體顏色為白色，效果相對柔和，在駕駛員駕駛飛機的過程中，并不會分散駕駛員過多的注意力，還可以將當前系統(tǒng)工作的狀態(tài)及時反映給駕駛員[7]。如果系統(tǒng)狀態(tài)存在異常，按壓開關中的指示燈就會亮起，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 主流機型二

在該機型中，駕駛艙中所運用的也是具備指示燈功能的按壓開關，同樣的，在飛機正常運行時，按入開關，但此時該開關與未按壓開關仍然處于相同平面，駕駛員在駕駛過程中，無法通過物體位置找到開關，也無法判斷開關是否按入。

在該機型的駕駛艙中，如果飛機處于正常狀態(tài)，具備指示燈功能的按壓開關不會顯示任何字符，處于黑暗狀態(tài)，不會分散駕駛員的注意力。當飛機系統(tǒng)狀態(tài)不正常，按壓開關中的指示燈就會馬上亮起，并顯示琥珀色字符的“FAULT”，提醒駕駛員當前飛機系統(tǒng)狀態(tài)異常。

3.3 兩種主流機型的比較

通過兩種主流機型中具備指示燈功能按壓開關的設計對比，可以知道，主流機型一在對靜暗駕駛艙進行設計的過程中，駕駛員可以通過按壓開關的狀態(tài)，實時了解飛機飛行過程中的情況，駕駛員能夠對系統(tǒng)進行全面及時的監(jiān)控。但主流機型二在對靜暗駕駛艙進行設計的過程中，駕駛員可以不用實時對指示燈開關進行關注，這在很大程度上避免了飛行過程中注意力的分散，只要飛行時按壓開關中的指示燈沒有亮起，就代表系統(tǒng)沒有出現(xiàn)異常情況，駕駛艙中的其他指示燈沒有亮起，表示系統(tǒng)可以正常工作，駕駛員只專注于飛機駕駛即可，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，無論是哪種主流機型，其所運用的具備指示燈功能的按壓開關都是琥珀色燈，能夠引起駕駛員的充分注意，一般駕駛員能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，并第一時間運用相關處理辦法進行解決，保證飛行安全。

4 結語

綜上所述，該文主要論述了民用飛機的駕駛艙設計中的靜暗駕駛艙，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，幫助駕駛員及時發(fā)現(xiàn)飛機系統(tǒng)出現(xiàn)的故障與問題，并第一時間采取相應措施，保證了民用飛機飛行過程中的安全，如今已經(jīng)被越來越多的飛機所使用，未來的發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆?/p>

參考文獻

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