人因工程學在飛機設計中的應用-預覽頁
【正文】 工效學、工程心理學及認知工程學等學科有著緊密的聯(lián)系，并在核工業(yè)、汽車設計、風險評估、航空領域等都產(chǎn)生了廣泛的影響。2）環(huán)境人因工程：該技術主要研究處于各種環(huán)境狀態(tài)(光、熱、噪聲和振動等)下時人的能力及其極限。前述3種類型的研究重心在于單個的操作者和操作小組(子系統(tǒng)) ,可以說是處在 “微觀” 人因工程層次上。前者通過自然實驗或?qū)嶒炇覍嶒瀬砜刂谱宰兞亢陀绊懽宰兞孔兓沫h(huán)境因素，觀察和記錄自變量因素引起的因變量的變化；后者直接測量一些變量并評估各個變量間關系的方法，來收集復雜的實際系統(tǒng)的變化數(shù)據(jù)，并得出實驗結論?，F(xiàn)在，北航、南航和一些研究部門都取得了一定的成果和開發(fā)了一些軟件：北京航空航天大學開發(fā)的MMES軟件，建立了人機工效模擬系統(tǒng)，和模型評價；南京航空航天大學開發(fā)的參數(shù)化人體模型生成系統(tǒng)，建立了人體尺寸數(shù)據(jù)庫[6]。同時在駕駛艙的自動化設計中，強調(diào)自動化與飛行員能力及需求的相匹配和兼容，避免忽視人的特性而導致的“過度自動化”或“不當自動化”，尋求以人為本的自動化設計。坐姿舒適角度和人體體壓分布都是通過大量實驗得到的，它們對座椅設計元素（座高、座深、扶手高和頭枕尺寸等）有著重要指導意義；2）駕駛桿和腳踏板：都屬于操作器設計。飛機的主要儀表和顯示器應設計在飛行員的舒適視野內(nèi)，且儀表和顯示器的指針方式、顯示方式等都應參照人因工程學相關標準來設計，便于飛行員觀察及識別。同時，小腿向前伸，大腿與小腿、小腿與腳掌之間也應達到一定角度，如圖1所示：圖1 舒適的坐姿關節(jié)角度在坐姿狀態(tài)下，支持人體的主要結構是脊柱、盆骨、腿和腳等。在良好的坐姿狀下，壓力適當?shù)胤植加诟髯甸g盤上，肌肉組織上分布均勻的靜負荷。的角度，且在腰椎部有所支承。見圖3：圖3 座椅各部位的受力分布由圖3可知，人體重量作用在座椅上的壓力并非均布，前面已經(jīng)分析出，舒適的坐姿是肩部和臀部同時支撐身體重量，應根據(jù)各部位所承受壓力的大小進行合理布局。正確的座高應使坐者大腿保持水平，小腿垂直，雙腿能平放在地面上，以避免大腿底部肌肉承力過多，引起疲勞。坐深應按第5個百分位的人體尺寸設計，這使身材矮小者坐姿舒服，身材高大者可以小腿做穩(wěn)定支持，也不會引起大腿部位的疲勞。~ 6176。從保持正常自然形態(tài)的脊柱，增加舒適感角度看，靠背傾角度取為115176。 飛機操縱器的人因工程學設計 手臂的操縱力已有的實驗實測數(shù)據(jù)顯示，坐姿下手臂的操縱力如下，見圖4:圖4 手臂的操作力測定方向圖具體的手臂操作角度和力度，見表1：表1 手臂在不同角度和方向的操作力 單位：N 操縱器設計的人因工程學原則[11]飛機駕駛艙內(nèi)的操縱器分為兩類：一類是尺寸較大的操縱器，另一類是尺寸較小的操縱器。需要遵循的一般原則有：1）駕駛桿的設計原則：控制桿的運動形式有前后推拉，左右推拉和圓錐運動?！?0176。一用手操縱操縱器時，控制桿的阻力一般為9N。4）功能不同的操縱器在顏色、形狀上應有足夠大的區(qū)別，以免飛行員誤用。6）操縱器應具有可靠性防護性或者錯誤操作保護，為飛行員的錯誤操作提供挽回的余地。在標準線視線左右各10176。視野內(nèi)可以辨別字母，在標準視線左右各30176。在垂直面內(nèi)，標準視線為水平視線，最大固定視野為115176。站立時的自然視線低于水平線10176。2）視距視距是人在工作過程中正常的觀察距離。上下均不宜超過30176。以內(nèi)為良好視區(qū)，人們需要集中注意力才能正確辨認物體；120176。以內(nèi)為最佳視區(qū)。視水平線向上60176。不低于視水平線45176。2）心理模型：形如其表；運動一致。這種固定的儀表顯示方式避免了飛行員在換機型飛行時因儀表排列不同而引起的思維混亂，減少了其查找信息的時間和工作量，方便飛行員迅速做出判斷。如：自動定向儀、甚高頻全向無線電指向標、水平位置指示器等，它們將航向、氣壓、飛機高度等信息以刻度、數(shù)值等方式結合在一起，確保了飛行員在短時間內(nèi)一次性收集齊當前飛行任務所需的所有關鍵信息，節(jié)約了時間，也減少了其工作負荷。首先，刻度的最小值一般應按視角為10176。從人的因素的角度對駕駛艙內(nèi)元件的設計和功能分配進行分析，能使系統(tǒng)設計更符合飛行員的軀體結構、生理和心理特征，以便以飛行員為中心，實現(xiàn)人機界面的最佳匹配，對保證更加高效、安全、舒適的飛行是很
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