直升机驾驶舱人机功效设计

来源:教案设计 发布时间:2022-10-27 21:40:06 点击:

【摘 要】 随着科技水平的不断攀升,有关直升机的各项设计方案日趋人性化与智能化。直升机驾驶舱人机功效设计的侧重点意味着当有人在驾驶直升机时人体与机身之間配合的协调性,以及人在驾驶过程中要能够激发直升机的最大效能。另外,其设计内容也包括机舱格局的布置,最终目的是能够更安全、更有效的将直升机的功能在人的操纵下发挥出来。本文就直升机驾驶舱人际功效设计展开论述,以期能够为相关科研机构及航天航空事业提供有价值的参考。

【关键词】 直升机 设计 驾驶舱

直升机驾驶舱能够体现人际功效设计与科技应用的关键机体部位,其设计范围仅围绕驾驶舱内部的各项配置。一般来讲,在目前的技术水平下,直升机的驾驶舱有并列式与纵列式两类,由于类别的差异,二者在驾驶舱的人机功效设计方面各有千秋。直升机驾驶舱人机功效设计的内容主要包括:仪表板、座舱、操纵台、操纵杆及器件、驾驶舱环境控制系统、驾驶舱视野等的布置与设计[1]。这是一套多维度、跨领域的科学设计。

1 直升机驾驶舱设计应用人机功效技术的关键范畴

在直升机驾驶舱的设计中,人机功效技术应用所涉及的范围极广。应用到驾驶、操纵、维修等方面,都是为了保证人在直升机驾驶舱内外的环境中能获得最优质的驾驭效果,完成飞行任务。所以,在人机功效技术的设计中,要考虑机组人员的配置、正副驾驶员的分工与协作、驾驶舱的环境、仪表及任务系统的综合布置与设计、噪音控制等问题,直升机驾驶人机功效设计实质上是一整套设计内容的统筹安排,兼顾多个设计重点,最终实现人机功效的最优化[2]。

2 人机功效设计的原则

2.1 安全性

直升机的安全系统是设计的基础,人机功效必须体现出对驾驶人员安全的保障,且要考虑降低人为误操作的产生概率,如果一旦发生危险,则要有一定的应急措施与装备配置,以供驾驶员在危难时刻采取随机应变机制。从而保证直升机驾驶舱环境的安全性。

2.2 舒适性

降低人员在驾驶直升机时的疲劳感,最大化的满足驾驶员舒适驾驶的要求。

2.3 合理性

在有限的机舱条件下,合理规划与协调驾驶舱内各项人员与物质资源,满足最优配置要求。

3 直升机驾驶舱人机功效设计的技术内涵与细节布置

直升机驾驶舱乃人机功效设计的重中之重,驾驶舱设计方案的合理性与安全性是直升机完成整项驾驶任务的重要干扰因素,它对于人驾驶直升机的整套飞行动作的指引起到关键性的作用。主要表现在以下几点:

3.1 驾驶舱布置

直升机驾驶舱的设计目标要能够实现令驾驶员拥有广阔的视野与舒适的座驾感受,且按照其设计理念与内涵来完善驾驶舱部位的技术及细节的设计。其中控制单元面板与机载设备的布局要符合飞行时右手握杆驾驶且左手操作开关或机载设备的要求,将飞行过程中依据情况要求接通的控制单元面板与机载设备最好安置在左侧操纵区域,起飞前一次性接通的开关与机载设施最好安置在右侧操纵区域[3]。另外,尽量保证操作的有效性与安全性,避免因布置不合理而产生误操作。

3.2 仪表板区域的布置

仪表板要能够满足直升机昼夜仪表飞行的驾驶要求,在合理的区域呈现出仪表系统的各项指示,且仪表的安置位置与感光要符合驾驶员视野的要求,不能出现偏光或达不到视距的情况,这是仪表板区域设计中最基本的要求,其对于直升机驾驶舱的人机功效却有着非常重要的意义。

3.3 合理布置直升机的操纵器件

直升机驾驶舱标准配置的操纵器件有:周期变距操作杆、总距离操纵杆与脚蹬等[4]。要想圆满达成直升机驾驶过程中的人机功效,就必须令主要操纵设备的布局合理有效。一般情况下,操纵器件的定位与安置是以驾驶员的标准座驾为中心点来完成的,结合驾驶员自身的生理数据和人体指标来定位无障碍驾驶操纵环境。合理的布置不仅要能科学的将多种操纵器件进行编排放置,还要能够令驾驶员在无疲劳感的状态下进行有效操控,这需要一定的设计标准与设计经验。

3.4 驾驶舱环控系统人机功效设计

通常情况下,直升机的驾驶任务时间较长,这就需要考虑在长时间的驾驶过程中驾驶员自身的操纵感受问题。在座舱环控系统的设计环节中,其外界的温度与污染问题是人机功效设计所需研究的重点问题[5]。为了使驾驶员的驾驶感受更为舒适,同时更要避免高温作业与大气污染对驾驶员的侵袭,驾驶舱环控系统的人机功效设计就要满足座舱环境的凉爽、无雾与通风状态,令驾驶舱这一小环境的构建适合人的基本生理需求,才能令整个驾驶过程更为安全,避免由于人的生理不适感导致飞行事故等,提高飞行效率。

4 结语

随着社会的进步与发展,以及国家科技水平愈加发达,直升机的应用领域也越来越广泛,甚至不乏私人拥有直升机作为其独立的交通工具,这就使得直升机的飞行任务目标千差万别。基于此,直升机驾驶舱的人机功效设计方案也略有差异。但无论直升机驾驶舱的设计类型选择并列式或者纵列式的哪种方案,设计者最终完成设计的理念与策略是大同小异的,都是使直升机能够满足人机和谐的最高要求,从而在人的指令下圆满完成直升机的各项飞行任务。

参考文献:

[1]肖华军,袁修干.飞行环境综合因素对飞机氧气装备供氧参数的影响[J].北京航空航天大学学报,2010,2(02):269-272.

[2]肖华军,贺登焰.高余压供氧时侧管背心的防护生理效应[J].中国应用生理学杂志,2010,5(09):151-153.

[3]耿喜臣,詹长录,颜桂定.不同压力制度抗荷正压呼吸的+Gz防护作用[J].航天医学与医学工程,2010,12(06):169-170.

[4]苏炳君.航空救生与防护系统发展思考[J].中国航空学会航空百年学术论坛暨第三届学术年会,2010,11(03):345-349.

[5]肖华军,刘晓鹏,王琼.机载制氧与供氧系统防护性能的生理实验评价[J].解放军医学杂志,2010,12(06):155-157.

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