人因工程學(xué)在飛機設(shè)計中的應(yīng)用-免費閱讀
【正文】 從人的因素的角度對駕駛艙內(nèi)元件的設(shè)計和功能分配進行分析，能使系統(tǒng)設(shè)計更符合飛行員的軀體結(jié)構(gòu)、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、舒適的飛行是很有必要的。如：自動定向儀、甚高頻全向無線電指向標(biāo)、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(jié)合在一起，確保了飛行員在短時間內(nèi)一次性收集齊當(dāng)前飛行任務(wù)所需的所有關(guān)鍵信息，節(jié)約了時間，也減少了其工作負荷。2）心理模型：形如其表；運動一致。視水平線向上60176。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。2）視距視距是人在工作過程中正常的觀察距離。在垂直面內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)視線為水平視線，最大固定視野為115176。在標(biāo)準(zhǔn)線視線左右各10176。4）功能不同的操縱器在顏色、形狀上應(yīng)有足夠大的區(qū)別，以免飛行員誤用?！?0176。 飛機操縱器的人因工程學(xué)設(shè)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(shè)計的人因工程學(xué)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。~ 6176。正確的座高應(yīng)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。的角度，且在腰椎部有所支承。同時，小腿向前伸，大腿與小腿、小腿與腳掌之間也應(yīng)達到一定角度，如圖1所示：圖1 舒適的坐姿關(guān)節(jié)角度在坐姿狀態(tài)下，支持人體的主要結(jié)構(gòu)是脊柱、盆骨、腿和腳等。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(shè)計元素（座高、座深、扶手高和頭枕尺寸等）有著重要指導(dǎo)意義；2）駕駛桿和腳踏板：都屬于操作器設(shè)計?，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(xué)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(xué)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]。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。人因?qū)W最初的研究范圍比較狹小，只涉及軍事、工業(yè)領(lǐng)域人—機界面交互的一些問題，目前的研究范圍已得以擴大，與人類工效學(xué)、工程心理學(xué)及認知工程學(xué)等學(xué)科有著緊密的聯(lián)系，并在核工業(yè)、汽車設(shè)計、風(fēng)險評估、航空領(lǐng)域等都產(chǎn)生了廣泛的影響。 research method。近幾十年來,隨著對人與其自然和人造環(huán)境間關(guān)系的認識和探討不斷深入,該技術(shù)不斷得到應(yīng)用和發(fā)展。 駕駛艙設(shè)計中的人因工程學(xué)研究現(xiàn)狀在過去幾十年里，發(fā)動機、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的改進大大降低了事故率并提高了飛行效率，但飛行高度、速度、巡航時間的增加及顯示系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)的高度自動化，卻造成對飛行員生理心理負荷的增大，人的因素成為制約飛行安全的主要因素，駕駛艙作為人機接口最突出和集中的地方，其設(shè)計的優(yōu)劣直接關(guān)系到飛機飛行的安全，自然成為人因工程學(xué)在航空領(lǐng)域的研究重點[4]。3 駕駛艙空間布局設(shè)計的人因工程學(xué)問題縱觀已有的文獻資料，我們不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的人因工程學(xué)研究是把人、機、環(huán)境視為相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)理論和方法進行研究，使系統(tǒng)具有“安全、高效、經(jīng)濟”等綜合效能。 座椅的人因工程學(xué)設(shè)計 人體坐姿的舒適角度[8]舒適的坐姿，應(yīng)保證腰曲弧形處于正常狀態(tài)，腰背肌肉處于松弛狀態(tài)，從上體通向大腿的血管不受壓迫，保持血液正常循環(huán)。當(dāng)處于非自然姿勢時，椎間盤內(nèi)壓力分布不正常，產(chǎn)生腰部酸疼萬疲勞等不適感。坐墊上的體壓分布應(yīng)使坐骨部分承壓最高，由坐骨向周圍擴散到臀部外圍，壓力逐漸降低。推薦值：350~400CM；4）座椅的設(shè)計必須能使坐者改變其姿勢，并提供防滑。較為合適。控制桿的長度應(yīng)根據(jù)設(shè)定的位移量和操縱力決定。2）操縱器應(yīng)設(shè)置在飛行員肢體能夠達到的范圍內(nèi)，并能毫無阻力地完成整個移動范圍，不必使用過大的力量。 飛機儀表顯示的人因工程學(xué)設(shè)計[12]1）視野由人因工程學(xué)相關(guān)理論可知，視野是當(dāng)人的頭部和眼球不動時，人眼能觀察到的空間范圍，通常以角度表示?！?0176。坐著時自然視線低于水平線151
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