民用飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計與適航驗證
定 價:368 元
叢書名:大飛機(jī)出版工程·民機(jī)先進(jìn)航電系統(tǒng)及應(yīng)用系列
- 作者:趙春玲,范瑞杰,朱志勝,劉洪濤 等 著
- 出版時間:2020/7/1
- ISBN:9787313227751
- 出 版 社:上海交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類:V223
- 頁碼:527
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《民用飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計與適航驗證》緊密圍繞民用飛機(jī)駕駛艙研制展開,首先說明了民用飛機(jī)駕駛艙的功能和特點(diǎn),提出了民機(jī)駕駛艙設(shè)計理念、頂層設(shè)計要求和研制方法;其次重點(diǎn)對駕駛艙綜合環(huán)境設(shè)計、布局布置設(shè)計、控制器件設(shè)計、顯示設(shè)計、機(jī)組告警設(shè)計、系統(tǒng)集成設(shè)計等研制活動進(jìn)行了詳細(xì)闡述:最后給出了駕駛艙評估和適航驗證方法,并對駕駛艙相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。
《民用飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計與適航驗證》提出了一套系統(tǒng)性的、基于系統(tǒng)工程的民機(jī)駕駛艙正向設(shè)計流程和方法,把握民用飛機(jī)駕駛艙設(shè)計理念、設(shè)計要求、設(shè)計方法、實現(xiàn)方案、適航驗證的完整主線,將駕駛艙集成設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)融合,并進(jìn)行詳細(xì)闡述。書中也包含了大量工程案例和詳實的工程數(shù)據(jù)。通過閱讀該書,可以使讀者清晰地了解民用飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計的理論、方法和實施途徑,為后續(xù)民用飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計和適航驗證提供了很好的借鑒。
20世紀(jì)80年代,民用飛機(jī)駕駛艙人機(jī)界面主要由數(shù)量眾多的獨(dú)立機(jī)械儀表構(gòu)成,飛行機(jī)組需要人工識別、判讀這些獨(dú)立儀表所顯示信息間的關(guān)聯(lián)性,從而判斷飛機(jī)狀態(tài),控制和操縱飛機(jī)。隨著計算機(jī)技術(shù)、顯示技術(shù)、控制技術(shù)及通信技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,集成式顯示器取代了傳統(tǒng)的機(jī)械儀表,駕駛艙顯示器件數(shù)量明顯減少,民機(jī)駕駛艙設(shè)計實現(xiàn)了功能集成、顯示和控制器件集成、系統(tǒng)操作控制自動化程度的提升,大幅改善了駕駛艙的人機(jī)交互效能。盡管如此,由駕駛艙人為因素設(shè)計問題導(dǎo)致的墜機(jī)事件仍然是民航安全重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。究其原因,大多可歸咎于駕駛艙集成設(shè)計和人機(jī)工效設(shè)計的欠缺,傳統(tǒng)的“以功能集成為中心”的駕駛艙設(shè)計理念在日益復(fù)雜的民航運(yùn)輸環(huán)境下,已不能滿足駕駛員對駕駛艙人機(jī)接口及綜合集成的需求。為此,對于高度復(fù)雜的民用飛機(jī)駕駛艙設(shè)計,“以人為中心”的設(shè)計理念應(yīng)運(yùn)而生,該理念采用基于系統(tǒng)工程的正向設(shè)計流程和方法,嚴(yán)格按照民航適航規(guī)章要求和工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,將駕駛艙作為整體產(chǎn)品,開展民用飛機(jī)駕駛艙的集成設(shè)計、評估與適航驗證。
編寫本書的初衷源自中國首架具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)渦扇噴氣式支線客機(jī)ARJ21飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計、評估與適航驗證的工程實踐。本書各章節(jié)編寫人員均是直接參與ARJ21駕駛艙研制的核心工程技術(shù)人員,對多年從事民機(jī)駕駛艙研制的工程實踐經(jīng)驗進(jìn)行了系統(tǒng)性的總結(jié)。在ARJ21飛機(jī)駕駛艙研制過程中,首次系統(tǒng)性地貫徹了“以人為中心”的駕駛艙設(shè)計理念,充分考慮了駕駛員的特性和使用需求;按照復(fù)雜產(chǎn)品的系統(tǒng)工程方法,建立了“駕駛艙設(shè)計理念一設(shè)計要求一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一設(shè)計規(guī)范一設(shè)計方案一產(chǎn)品實現(xiàn)一適航驗證”的一整套自上而下的民用飛機(jī)駕駛艙正向設(shè)計流程和方法;從駕駛艙物理集成、功能集成、交互集成等角度開展了民用飛機(jī)駕駛艙的集成設(shè)計,并嚴(yán)格按照民航適航規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)要求完成了駕駛艙的適航驗證。通過優(yōu)化駕駛艙大大提升了ARJ21飛機(jī)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和市場競爭力,同時也開啟了我國民用飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計和評估的新模式,為后續(xù)飛機(jī)型號駕駛艙研制提供了經(jīng)驗和借鑒。
與已出版的駕駛艙相關(guān)人為因素理論和評估類著作相比,本書基于工程實踐經(jīng)驗,將民用飛機(jī)駕駛艙作為一個總體進(jìn)行了論述,突出駕駛艙集成設(shè)計,突出系統(tǒng)性的駕駛艙整體產(chǎn)品的設(shè)計、評估和適航驗證的論述;突出系統(tǒng)工程理論和方法,從需求出發(fā),明確設(shè)計要求,確定設(shè)計方法,提出系統(tǒng)實現(xiàn)方案,實施設(shè)計評估和驗證;突出工程實踐經(jīng)驗總結(jié),給出了大量的工程案例和詳實的工程數(shù)據(jù)。
本書共有12章。第1章介紹了民用飛機(jī)駕駛艙的發(fā)展歷程、功能和特點(diǎn);第2章闡述了民用飛機(jī)駕駛艙的設(shè)計理念與設(shè)計原則;第3章提出了民用飛機(jī)駕駛艙設(shè)計的基本要求,包括適航規(guī)章要求、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,并從人為因素、駕駛艙環(huán)境等角度對駕駛艙的設(shè)計提出要求;第4章詳細(xì)闡述了駕駛艙綜合環(huán)境設(shè)計,包括光環(huán)境、內(nèi)飾設(shè)計、聲環(huán)境等;第5章闡述了駕駛艙布局布置的設(shè)計;第6章詳細(xì)闡述了駕駛艙控制器件設(shè)計要求,包括桿、盤、舵、按鈕、開關(guān)等;第7章從人機(jī)接口的角度詳細(xì)闡述了駕駛艙顯示設(shè)計要求、設(shè)計方法和符合性驗證方法;第8章闡述了面向機(jī)組情景意識需求的機(jī)組告警設(shè)計的要求和方法以及符合性驗證方法;第9章從系統(tǒng)工程的角度闡述了駕駛艙系統(tǒng)集成設(shè)計與驗證的整體研制流程;第10章定義了駕駛艙評估的方法和準(zhǔn)則;第11章闡述了基于適航要求的駕駛艙適航驗證方法;第12章展望了未來民用飛機(jī)駕駛艙發(fā)展趨勢及對駕駛艙集成設(shè)計的新挑戰(zhàn)。本書各章節(jié)編寫均遵循系統(tǒng)工程原則與方法,從需求出發(fā)展開論述,明確設(shè)計要求,闡述設(shè)計方法,提出系統(tǒng)實現(xiàn)方案,說明符合性驗證方法,總結(jié)工程實踐案例,展望細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢。
本書可供從事民用飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計、駕駛艙系統(tǒng)及設(shè)備研制的工程技術(shù)人員,民航飛行學(xué)院、航空公司駕駛員及飛行培訓(xùn)人員,以及航空類高校師生參考使用。
本書由中國商飛上海飛機(jī)設(shè)計研究院趙春玲研究員主持編寫,編寫組主要由參與ARJ21飛機(jī)駕駛艙研制的工程技術(shù)人員組成。其中第1、2章由范瑞杰、孟繁棟編寫;第3、9章由劉洪濤、蔣俊編寫;第4章由朱志勝編寫;第5章由張垠博編寫;第6章由劉正權(quán)編寫;第7章由楊寧、姚新斌編寫;第8章由李凱、李先學(xué)編寫;第10、11章由李飛、蘆莎莎、朱瑤編寫;第12章由范瑞杰編寫。全書由趙春玲統(tǒng)籌策劃、統(tǒng)稿并審閱。
本書的成稿與出版得到了業(yè)內(nèi)專家的悉心指導(dǎo),也得到了上海交通大學(xué)出版社的大力支持,更離不開本書各章節(jié)主要編寫人員的辛勤付出,在此一并致謝。
希望本書的出版能夠促進(jìn)我國民用飛機(jī)駕駛艙集成設(shè)計技術(shù)的研究和發(fā)展,提升國產(chǎn)民機(jī)駕駛艙集成設(shè)計能力,促進(jìn)我國航空領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展和航空產(chǎn)業(yè)的能力提升。
由于作者水平有限,書中難免存在缺點(diǎn)甚至錯誤,懇請讀者批評指正。
1 緒論
1.1 飛行操縱
1.1.1 飛機(jī)操縱面及其功用
1.1.2 飛行操縱基本原理及主操縱力l
1.2 飛行導(dǎo)航
1.2.1 目視飛行階段
1.2.2 初級導(dǎo)航階段
1.2.3 現(xiàn)代導(dǎo)航階段
1.2.4 未來導(dǎo)航發(fā)展l
1.3 駕駛艙通信
1.3.1 航空通信的一般規(guī)則
1.3.2 航空通信系統(tǒng)的一般組成
1.4 機(jī)組資源管理
1.4.1 機(jī)組資源管理的含義
1.4.2 機(jī)組資源管理的特征
1.4.3 機(jī)組資源的組成要素
1.4.4 機(jī)組資源管理的內(nèi)容
2 民用飛機(jī)駕駛艙設(shè)計理念與設(shè)計原則
2.1 民機(jī)駕駛艙設(shè)計理念的要素
2.1.1 駕駛員和飛行機(jī)組的責(zé)任
2.1.2 駕駛員的決策權(quán)限
2.1.3 駕駛員和飛行機(jī)組的特性
2.1.4 駕駛艙自動化
2.1.5 新技術(shù)和新功能的應(yīng)用
2.1.6 人為差錯
2.1.7 通信和協(xié)調(diào)
2.1.8 設(shè)計優(yōu)先級
2.1.9 飛行機(jī)組任務(wù)簡化
2.2 典型機(jī)型駕駛艙設(shè)計理念及設(shè)計對比
2.2.1 駕駛艙駕駛員責(zé)任的設(shè)計對比
2.2.2 駕駛艙駕駛員特性考慮的設(shè)計對比
2.2.3 駕駛艙自動化對比
2.2.4 新技術(shù)和新功能應(yīng)用對比
2.2.5 人為差錯設(shè)計對比
2.2.6 通信設(shè)計對比
2.2.7 機(jī)組任務(wù)簡化對比
3 民用飛機(jī)駕駛艙設(shè)計要求
3.1 適航規(guī)章
3.2 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
3.3 駕駛艙人為因素設(shè)計要求
3.3.1 機(jī)組任務(wù)
3.3.2 駕駛艙功能需求
3.3.3 控制器件
3.3.4 信息顯示
3.3.5 系統(tǒng)行為
3.3.6 人為差錯
3.3.7 綜合集成
3.4 駕駛艙環(huán)境設(shè)計要求
3.4.1 空間與布局
3.4.2 聲環(huán)境
3.4.3 空氣微環(huán)境
3.4.4 光環(huán)境
3.4.5 振動環(huán)境
……
4 駕駛艙綜合環(huán)境設(shè)計
5 駕駛艙布局布置設(shè)計
6 駕駛艙控制器件設(shè)計
7 駕駛艙顯示設(shè)計
8 機(jī)組告警設(shè)計
9 駕駛艙系統(tǒng)集成
10 駕駛艙評估
11 駕駛艙適航驗證
12 展望
參考文獻(xiàn)
縮略語
索引