在人類探索天空的歷程中,航空駕駛艙扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅是飛行員與飛行器溝通的橋梁,更是確保飛行安全的核心區(qū)域。從最初的簡(jiǎn)陋設(shè)計(jì)到現(xiàn)代的高科技玻璃駕駛艙,駕駛艙的演變見證了航空技術(shù)的進(jìn)步與革新。 航空駕駛艙,亦稱為飛機(jī)的“大腦”,是飛行員控制飛行器的地方。早期的飛機(jī)駕駛艙十分簡(jiǎn)陋,飛行員幾乎完全暴露在空氣中,隨著技術(shù)的發(fā)展,駕駛艙逐漸封閉,配備了先進(jìn)的電子設(shè)備和控制系統(tǒng)。 在20世紀(jì)初期,飛機(jī)駕駛艙的設(shè)計(jì)還非常原始。1912年,阿弗羅公司推出了第一款帶有封閉駕駛艙的飛機(jī),但直到20世紀(jì)20年代,許多客機(jī)的機(jī)組人員仍然在開放的駕駛艙中工作,而乘客則坐在封閉的機(jī)艙內(nèi)。軍用雙翼飛機(jī)和早期的單引擎戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)也多采用開放式駕駛艙,直到第二次世界大戰(zhàn)期間,封閉式駕駛艙才成為標(biāo)準(zhǔn)配置。 1933年,隨著透明塑料的出現(xiàn),駕駛艙的窗戶開始采用這種新材料,取代了之前沉重的安全玻璃或易燃的纖維素硝酸酯。20世紀(jì)20年代中期,許多飛機(jī)制造商開始首次使用封閉式駕駛艙。1924年的福克F.VII、1926年的德國(guó)容克W 34運(yùn)輸機(jī)、1926年的福特三發(fā)飛機(jī)、1927年的洛克希德維加、查爾斯·林德伯格的“圣路易斯精神”號(hào)以及道格拉斯和波音公司在20世紀(jì)30年代中期生產(chǎn)的飛機(jī)都是早期封閉式駕駛艙的代表。到了20世紀(jì)50年代中期,除了訓(xùn)練飛機(jī)、農(nóng)藥噴灑機(jī)和自制飛機(jī)外,開放式駕駛艙的飛機(jī)幾乎已經(jīng)絕跡。 現(xiàn)代駕駛艙的設(shè)計(jì)注重人機(jī)工程學(xué),旨在提高飛行員的情境意識(shí),避免信息過載。過去,許多駕駛艙,特別是戰(zhàn)斗機(jī)的駕駛艙,對(duì)飛行員的體型有限制。現(xiàn)在,駕駛艙被設(shè)計(jì)得能夠適應(yīng)從第一百分位的女性體型到第九十九百分位的男性體型。 在軍用高速噴氣機(jī)的設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)的“旋鈕和儀表盤”已基本消失。儀表盤幾乎完全被電子顯示屏所取代,這些顯示屏通常是可重新配置的,以節(jié)省空間。 雖然出于完整性和安全的原因,一些硬連線的專用開關(guān)仍然必須使用,但許多傳統(tǒng)控制裝置已被多功能可重新配置的控制裝置或所謂的“軟鍵”所取代。控制裝置被集成到操縱桿和節(jié)流閥上,使飛行員能夠保持抬頭和向外看的姿勢(shì)——即所謂的“手不離油門和操縱桿”(HOTAS)概念。這些控制裝置可以通過頭部指向的頭盔瞄準(zhǔn)系統(tǒng)或直接語音輸入(DVI)進(jìn)一步增強(qiáng)。聽覺顯示技術(shù)的進(jìn)步使得飛機(jī)狀態(tài)信息的直接語音輸出和警告聲音的空間定位成為可能,從而改善了對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)控。 現(xiàn)代客機(jī)的控制面板布局在業(yè)界已基本統(tǒng)一。例如,與系統(tǒng)相關(guān)的控制裝置(如電力、燃料、液壓和增壓系統(tǒng))通常位于駕駛艙頂部的頭頂板上。無線電設(shè)備通常放置在飛行員座椅之間的一個(gè)稱為“腳架”的面板上。 自動(dòng)駕駛儀等自動(dòng)飛行控制裝置通常放置在擋風(fēng)玻璃下方、主儀表板上方的遮陽板上。駕駛艙設(shè)計(jì)的中心概念是“設(shè)計(jì)視點(diǎn)”(DEP),從這一點(diǎn)上所有顯示屏都應(yīng)該是可見的。 大多數(shù)現(xiàn)代駕駛艙還包括某種集成警告系統(tǒng)。2013年進(jìn)行的一項(xiàng)研究,旨在評(píng)估駕駛艙用戶菜單導(dǎo)航的方法,發(fā)現(xiàn)觸摸屏產(chǎn)生了“最佳得分”。 2001年9月11日的襲擊之后,所有主要航空公司都加強(qiáng)了駕駛艙的防護(hù),以防止被劫機(jī)者進(jìn)入。 在現(xiàn)代電子駕駛艙中,通常被認(rèn)為是必不可少的電子飛行儀表包括多功能顯示器(MFD)、主飛行顯示器(PFD)、導(dǎo)航顯示器(ND)、發(fā)動(dòng)機(jī)指示和機(jī)組警告系統(tǒng)(EICAS)、飛行管理系統(tǒng)/控制顯示單元(FMS/CDU)以及備用儀表。 模式控制面板(通常是一個(gè)長(zhǎng)而窄的面板,位于飛行員正前方中央)可能用于控制航向、速度、高度、垂直速度、垂直導(dǎo)航和橫向?qū)Ш健K部梢杂脕斫油ɑ驍嚅_自動(dòng)駕駛儀和自動(dòng)油門。該面板通常被稱為“遮陽板面板”。MCP是波音公司的一個(gè)名稱(已被非正式地采用為該單元/面板的通用名稱),它允許選擇和設(shè)置不同的自動(dòng)飛行功能,空客飛機(jī)上的相同單元被稱為飛行控制單元(FCU)。 主飛行顯示器通常位于顯眼位置,要么在中央,要么在駕駛艙的任一側(cè)。在大多數(shù)情況下,它包括姿態(tài)指示器、空速和高度指示器(通常作為磁帶顯示)和垂直速度指示器的數(shù)字化顯示。 在許多情況下,它還包括某種形式的航向指示器和ILS/VOR偏差指示器。在許多情況下,會(huì)有一個(gè)指示已接通和已武裝的自動(dòng)飛行系統(tǒng)模式的指示器,以及一些形式的選定值的高度、速度、垂直速度和航向的指示。它可能是飛行員可選的,可以與ND交換。 導(dǎo)航顯示器可能位于PFD旁邊,顯示路線和下一個(gè)航點(diǎn)的信息,以及風(fēng)速和風(fēng)向。它可能是飛行員可選的,可以與PFD交換。 波音和巴西航空工業(yè)公司使用的發(fā)動(dòng)機(jī)指示和機(jī)組警告系統(tǒng)(EICAS),或空客使用的電子集中式飛機(jī)監(jiān)控器(ECAM),允許飛行員監(jiān)控以下信息:N1、N2和N3的值、燃油溫度、燃油流量、電氣系統(tǒng)、駕駛艙或客艙的溫度和壓力、控制面等。飛行員可以通過按鍵選擇顯示信息。 飛行管理系統(tǒng)/控制和/或顯示單元可能被飛行員用來輸入和檢查以下信息:飛行計(jì)劃、速度控制、導(dǎo)航控制等。 在駕駛艙不太顯眼的部分,如果其他儀表發(fā)生故障,將有一個(gè)電池供電的集成備用儀表系統(tǒng)和一個(gè)磁羅盤,顯示基本的飛行信息,如速度、高度、姿態(tài)和航向。 航空駕駛艙的演變是技術(shù)進(jìn)步的縮影,它不僅提高了飛行的安全性和效率,也為飛行員提供了更加舒適和人性化的工作環(huán)境。隨著科技的不斷進(jìn)步,未來的駕駛艙將更加智能化、自動(dòng)化。 |