基于問卷調查的直升機駕駛艙設計理念初步研究

鄒炎彰 李正 文麗輝

摘 要：本文參照波音、空客公司的理念，以ARP 5056內容為基礎，以CCAR29部人機因素相關條款為標準，利用問卷調查的方式，應用改進德爾菲法進行咨詢確定評價體系指標，應用AHP得到指標權重系數，最終建立直升機駕駛艙理念綜合評價體系?；谒⒌脑u價體系，應用模糊綜合評價法對樣本進行綜合評價。通過本文的工作完成了國內直升機駕駛艙設計理念的調查分析，為直升機駕駛艙設計理念提供參考。

關鍵詞：直升機;駕駛艙;理念;問卷調查

中圖分類號：V223.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）10-0174-02

0 引言

統計資料表明，75%的空難與人為因素有關。駕駛艙作為飛行機組的工作場所，即是人為因素對飛行安全影響的直接作用域，又是對人為因素影響的最后一道防線。近些年做了大量研究，但這些研究都指向同一個要點：必須在設計階段將出現不利人為因素的可能性降到最低。而為了實現這一原則，必須通過駕駛艙設計理念來保證[1，2]。

設計理念就是要解決駕駛艙系統中人和自動化系統各自的地位、功能和需求問題，為人機之間的功能分配和交互給出指導。從具體流程上來說，設計理念的作用體現在從最開始的需求分析到最后的綜合設計的全過程，包括了外部需求分析、飛機操作需求分析、飛機功能需求分析、飛機系統需求分析、駕駛艙系統需求分析、駕駛艙初始概念設計和綜合設計[3，4]。

波音和空客公司的設計理念存在一定的差異性。波音公司強調飛行員的主觀能動性，而空客公司強調飛行員錯誤的不可避免性，在設計中盡量以自動化功能代替飛行員的作用，即“以人為主”。由于設計理念的差異，導致飛機的系統也存在了很大區別。對照波音、空客公司的理念，以ARP 5056內容為基礎，以CCAR29部人機因素相關條款為標準，利用問卷調查的方式，完成直升機駕駛艙理念的初步研究，為后續直升機形成駕駛艙理念研究提供參考[5]。

1 調研的實施

1.1 調研的方法

首先構建直升機駕駛艙理念關注目標，以ARP5056所述的主要項為基礎，在該報告中的設計理念共包含了8項原則，將上述原則合并為四大組成部分，具體見圖1所示。利用并確定評價指標之間的權重關系;研究定性評價指標量化方法。由于定性評價指標是通過多專家的主觀感受進行評判，容易受專家經驗、知識背景等因素影響。因此采用模糊理論來綜合多專家評判意見，以減少主觀因素對評判結果的影響。其中對于調查問卷的問題參考《飛機駕駛艙人機協作設計理念方法》，按照直升機特性進行相應調整與完善，得出直升機設計理念相關的問題，并將相關問題的答案進行相關性處理。

由于直升機駕駛艙人機工效評價存在優、良、中、差等等級評價，因此較多研究中可直接進行綜合評價，但是直升機駕駛艙設計理念不存在這樣的等級，因此其評價等級可對應的理念激進程度為{激進，較激進，較保守，保守}。同理將其他問題進行類似處理，可得到一致性評價。

1.2 樣本特征

本次問卷調差的樣本主要分為兩類，一類是有相關飛行經驗的飛行員8人，飛行員樣本的飛行小時數為{4000Fh， 5000Fh，5000Fh，3000Fh，1700Fh}。另一類是直升機駕駛艙相關的設計人員7人，其設計年限為{5，10，5，14，5，17，20}。問卷分析時，將兩類人員進行分別分析。通過對總樣本量分析共有15人，問題數13人，符合相關要求;對樣本Ⅰ來說，其問卷調查共有4大類，符合相關要求;對樣本Ⅱ來說，其問卷調查共有4大類，符合相關要求;其樣本選取基本合理。

2 直升機駕駛艙設計理念綜合評價

2.1 權重指標的確定

將上述所列指標進行兩兩間相互比較，并根據重要程度對比進行打分構建初始判斷矩陣（按照AHP的方法），確定各指標的權重，在評價過程中邀請對直升機各系統熟悉的7位專家評分，得出表1所示權重向量A的結果。

2.2 樣本Ⅰ的模糊綜合評價結果

邀請8名飛行經驗豐富的飛行員進行評分。首先建立評價集V={v1，v2，v3，v4}={激進，較激進，較保守，保守}，采用四個等級五分制打分法進行評判，評分標準為5～4分為激進，4.99～3分為較激進，2.99～2分為較保守，1.99分以下為保守。飛行員的評分結果如表2所示。

3 結語

從問卷調查分析結果可得如下幾點結論：

（1）直升機駕駛艙設計理念應該按安全性、高效性與舒適性進行排序，同飛機的設計理念基本一致，并且在設計過程中應該一致關注人為因素;（2）從駕駛員與設計人員的評分可看出其人為差錯也是不能忽視的部分，且其權重值和評價集均較重，從一個側面可看出，人的差錯是不可避免的;（3）參照飛機駕駛艙人機工效綜合評估辦法，采用類比辦法，利用問卷調查的辦法，采用改進德爾菲法進行咨詢確定評價體系指標權重，得出其模糊綜合評價基本是符合實際的;（4）從樣本Ⅰ與樣本Ⅱ的綜合評價結果來看，其駕駛員與設計人員在接受新思想、新技術的理念上看基本一致，均處于較激進的等級，但是WⅡ值略大于WⅠ，反應設計人員在設計過程的理念較駕駛員更加激進，符合一般設計規律。

綜上，本文利用問卷調查的方法，類比與飛機駕駛艙人機工效綜合評價的方法，完成直升機駕駛艙理念的初步研究，為我國直升機形成駕駛艙理念提供參考。

參考文獻

[1] 蘇潤娥，薛紅軍，宋筆鋒.民機駕駛艙工效布局虛擬評價[J].系統工程理論與實踐，2009（1）：186-191.

[2] 鈕松，孫有朝.民機駕駛艙人機工效設計準則框架體系構建[J].飛機設計，2014（1）：73-76.

[3] 劉晨，完顏笑如，莊達民.基于大型客機操作程序的人機功能分配研究[J].民用飛機設計與研究，2013（3）：31-35.

[4] 傅山.民用運輸類飛機駕駛艙人為因素設計原則[M].上海交通大學出版社，2013.

[5] 湯志荔，張安，畢文豪.飛機駕駛艙人機協作設計理念方法[M].西北工業大學出版社，2015.