Varför är cockpitkontrollen för flygplan så komplicerade?

93

För en lekman som jag själv verkar cockpit i varje modernt flygplan som jag har lagt ögonen på som en komplex, skrämmande röra med knoppar, knappar, skärmar och hävstångar som bokstavligen täcker varje kvadratcentimeter. Varje gång jag ser det här, ur min synvinkel, kaos av kontrollytor och indikatorer tänker jag alltid på mig själv "Detta måste vara möjligt att underlätta!"

Kanske är min intuition rätt. Kanske är det inte. Hur som helst kan jag se många möjliga skäl till varför man faktiskt vill att cockpits ska utformas på detta sätt. Kanske gör det svårare för en amatör att bara vinge den (ingen ordsprog avsedd) och få det att se ut som han vet vad han / hon gör. Kanske tvingar det piloten att verkligen förstå varje nyans av planet och dess funktion innan du ens kan taxi. Kanske det främjar hastighet och säkerhet i en nödsituation genom att ha allt tillgängligt direkt, tillgängligt genom muskelminnet hos piloten.

Eller kanske de flesta cockpitdesigners gillar att göra flygplanets funktion en smärta bakom för alla andra. Jag vet inte.

Vad är designfilosofin bakom utformningen av cockpitkontrollerna?

    
uppsättning Speldosa 29.03.2014 16:45

14 svar

153

Jag skulle argumentera för att kontrollerna för ett flygplan är inte komplicerade, utan snarare att de helt enkelt är främmande för dig.

I de flesta fall gör de olika kontrollerna i flygplanet en sak: Slå på något eller stäng av det. De är ganska enkla faktiskt, men det som tycks vara komplicerat för dig är att det finns så många av dem. När du lär dig om flygplanet (särskilt moderna) ser du att dessa individuella kontroller grupperas ihop med systemet, på ett sätt som verkligen gör ganska bra.

Låt oss säga att du aldrig hade sett en bärbar dator före:

Denna...sak(komihåg,duharaldrigsettenförut!)har94knapparpåtoppenensam!Denharallatyperavsmåjacksochpluggarpåutsidan.Detharsakersomäröppnafrånsidan.Detärbara...komplicerat.

Dåpåpekarnågonattdeflestaknapparnapåtoppenärknapparsomdukantryckapåförattfåettbrevattdykaupppåskärmen.Dettatarmycketavmysterietuturdenkompliceraderotenpåtoppen,mendådubörjarläradigmerutrederduattnågraavdemindrevanliganycklarnaärgrupperadeihopavfunktion.Duharpiltangenterna,funktionsknapparna,nyckelnmodifierare,CD-skivan...Plötsligtverkardetintevarasåkompliceratlängre.

Duklagartilldinvänattmonitorn(hej,viharlärtossettsnyggtnyttord!)ärliteförlitenochdeföreslårattdukopplarinenexternbildskärm.Vikangöradet??Naturligtvisärdethärdenhärportenärför.Coolt,nuärdetettmindremysterium.Dettafortsätter,ochförlängekandutillochmedhämtaettannatmärkeavbärbardator,medolikaknapparochganskaenkelträknautdetsjälv.Innanlänge...mysterietärbortaochdetärbaraenbärbardator.

Ochsågårdetmedflygplan.Nyareflygplanärutformademedfärreväxlarochmätare.TaentittpåutvecklingeniFalcon900-serien:


Falcon 900B

Falcon 900EX

Falcon 900EX-EASy

Varje iteration har färre och färre kontroller och instrument. Du kan till och med säga att de ser mindre komplicerade ut. Men jag kan försäkra dig om att varje nyare modell har mycket mer kapacitet och mycket mer att lära för att förstå och säkert flyga flygplanet. De har alla modellens fulla förmåga innan den, tillsammans med ytterligare funktioner och mer att lära. Vissa system har inte längre växlar eller ringer och du måste titta igenom olika menyer för att komma åt dem.

Utseende ... kan vara lurande.

    
svaret ges 30.03.2014 03:50
62

Som det har påpekats i ett tidigare svar är cockpiten ett användargränssnitt. Min tro är att det är praktiskt taget omöjligt att designa något användargränssnitt som är användarvänligt för både nybörjare och erfarna användare, och jag ifrågasätter om du verkligen skulle vilja göra det. Till exempel, i ett lätta enmotoriga flygplan med en bränsletank, är en enkel på / av-brytare för bränsle förståelig för nybörjaren och lämplig för de erfarna. Det samma flygplanet kanske inte har ett hydrauliskt system, så det finns inget behov av hydrauliska kontroller.

Överväg nu ett flygplan med nio bränsletankar, fyra hydrauliska system och åtta hydraulpumpar. Eventuellt kan du konstruera det så att när allting fungerar skulle en enda på / av-omkopplare för bränsle och en annan för hydraulik fungera. Men om du är över ett hav med 400 + själar ombord behöver du mer än allt fungerar bra eller allt fungerar inte bra. Du behöver förmågan att hålla en del av systemen fungerande även när en del av dem har misslyckats, och för det behöver du information om varje komponent och förmågan att kontrollera och / eller isolera varje komponent, för att inte tala om förstå komponenterna och hur de fungerar tillsammans, och hur misslyckandet av en kan påverka misslyckandet av en annan.

Det skulle vara orimligt att förvänta sig en nybörjare att hantera misslyckanden av enskilda systemkomponenter, och det skulle vara oansvarigt att få en nybörjare som ansvarar för en sådan situation. Således, precis utanför fladdermusen, kan vi och bör avstå från att försöka göra systemet användarvänligt till nybörjaren.

Så, vi kan ha ett system som verkar obegripligt för nybörjaren, men det är och känns att vara rätt komplexitet för den person som arbetar med det dagligen.

Den första flygplan som jag regelbundet flög som en licensierad pilot var en Cessna 150. Den blev snabbt den rätta storleken. Jag bestämde mig en dag jag ville kolla in i en Cessna 172, och det var ett "stort flygplan" för den första flygningen eller två. När jag kollade ut i 182 hade jag komplikationen av en propellstyrning och en mångfaldig tryckmätare. Hmm, behövde jag verkligen det? Genom åren har flygplanen blivit större, men jag upptäckte att jag kom för att betrakta flygplanet som jag flygde som bara rätt storlek och inte mer komplicerat än vad som behövdes för uppgiften till hands.

När de använde en 747 för att transportera en enda passagerare, tyckte filmstjärnan Rock Hudson, tillbaka till USA när han kollapsade i Paris, inte så konstigt. Det var bara ett flygplan, och 747 var det flygplanet som var rätt storlek för mig.

    
svaret ges 30.03.2014 01:09
45

99% av informationen från alla dessa mätare och 90% av de möjliga positionerna för alla dessa kontroller är inte nödvändiga vid en vanlig flygning. Du kan ta av, flyga och landa, med bara de instrument som används på en ultralätt (eller mindre om du tänker på paramotorernas folk). Men om någonting går fel, eller att suga ut en liten bit effektivare, vill du åtminstone en del av den extra informationen och extra kontrollen, och du vet inte vilka saker du behöver tills något går fel, så allt tillhandahålls.

Analogt kommer många människor som sopar upp gatorbilar att köra dem, installera många extra mätare och kontroller, vilka normala drivrutiner inte vill eller behöver. Temperaturövervakare för specifika delar av bilen, växlar till olika ventiler och sensorer, etc.

    
svaret ges 29.03.2014 16:50
42

Kontrollerna på ett flygplan behöver inte vara komplicerade. Här är en typisk modern glider kontrollpanel:

Dessa instrument är:

  • (vänster till vänster) Variometer (visar relativ stigning / sjunka, bara mycket användbar för glidflygplan)
  • (högsta centrum) Airspeed (krävs)
  • (till höger) En annan variometer (i detta flygplan är en mekanisk och en är elektronisk)
  • (längst ner till vänster) Höjdmätare (krävs)
  • (center) Kompass (krävs)
  • (bottencentrum) Temperatur
  • (nederst till höger) VHF Radio Controller

De instrument som är märkta (krävs) ovan är det minsta som krävs för varje flygplan. Kontrollerna som inte visas i den här bilden är:

  • Kontrollpinne
  • Rödpedaler
  • luftbromsar
  • Landshjulspaket

Nu har glidflygplan inte typiskt motorer, hyttens trycksystem, hydrauliska kontroller, bränslepumpar, autopilot, navigeringssystem (ILS, VOR, DME, etc.), HF-radio, PA-system, brandbekämpning och så vidare. I synnerhet är en modern jetmotor (bara motorn) enormt komplicerad och har många möjliga kontrollinmatningar.

Till skillnad från ett vägfordon, om något går fel i ett flygplan under flygningen kan piloten inte bara dra över till sidan av vägen och ringa till hjälp (till och med bara gå ut och titta i motorrummet). Piloten behöver full kontroll över alla flygplanssystem, direkt från cockpiten, för att kunna kontrollera flygplanet säkert i händelse av en nödsituation.

    
svaret ges 29.03.2014 21:14
29

Det är ganska stor skillnad när det gäller att utforma ett användargränssnitt för en första användare jämfört med en expert. Mycket av flygplansdesign är endast för experter, och designerna är villiga att ha en brant inlärningskurva om det förbättrar effektivitet, lätthet och säkerhet när någon upplevs.

Jag skulle också notera:

  • Färre kontroller betyder inte lättare. I en bil kan exempelvis en pekskärm vara mycket mer irriterande än en fin uppsättning knoppar.
  • Vanor kan formas lättare med olika typer av kontroller och platser. Konstruktörer gör medvetet olika kontroller och känner sig olika. Du vill inte förvirra en växellåda och en klaffknapp, till exempel, så de har olika former. Det kan tyckas alltför förvirrande först, men hjälper verkligen till att bygga muskelminnet.
  • Placeringen av kontrollerna i sig kan vara väldigt signifikant. Knappar och brytare på taket kommer sannolikt att bli mindre vanliga och behöver därför inte ligga i direktsyn.
svaret ges 29.03.2014 22:22
24

Som andra har påpekat kan du ha en ganska enkel instrumentpanel om du går med det minsta nödvändiga instrumentet på det enklaste möjliga flygplanet.

Jag misstänker att du är mer intresserad av flygplan med paneler som den här:

När vi tänker på dessa flygplan ser du faktiskt "förenklad" version - eller åtminstone den standardiserade versionen.

På pilotsidan (vänster) finns sex standardflyginstrument: en lufthastighetsindikator, en artificiell horisont och en höjdmätare på översta raden, en svängkoordinator, riktgyro och vertikal hastighetsindikator på botten. Dessa sex instrument i denna layout är "standard six-pack", och utan att gå in i vad var och en gör bör det vara tillräckligt att säga att de är de instrument som en pilot ska referera till mest i flygning, så designarna sätter dem mitt framför piloten.
På undersidan av pilotens sidopanel byter man till saker som inredning och yttre ljus och en nyckelbrytare för tändningen (det här flygplanet har cirka 10 strömbrytare - de är alla märkta, men du kan inte läsa etiketterna i denna bild).

På piloten (höger) är en massa fler mätare som alla har att göra med motorns funktion (motsvarande bränslemätaren, oljetrycket, kylvätsketemperaturen och hastighetsmätaren i en sportbil). och två rader av strömbrytare (till skillnad från i en bil där säkringsboxen är gömd i ett flygplan kan du behöva återställa en brytare eller byta ut en säkring under flygning, så de är ute och tillgängliga - och som omkopplarna är de alla märkta).
För det mesta får du bara denna sida av panelen en tillfällig blick under flygningen - eftersom du inte behöver titta på den här informationen hela tiden sätts den på sidan "ur vägen".

Ner i mitten är "radiostacken" - en kompass (upptill) och en rad radioer för navigering, kommunikation och ATC-identifiering. Inte "nödvändigt", men till hjälp.
Mellan sätena ser du en ventil för styrning av bränslet (den stora röda saken) och en gasreglage (den svarta spaken mellan sätena).

Medan panelen kanske ser skrämmande i början är det viktigt att det är ganska väl standardiserat: du kan hoppa in i ett annat flygplan, leta efter ett par minuter och veta ungefär var allt är och hur man använder det. Även utan mycket (någon?) Erfarenhet kan du förmodligen hitta alla samma instrument på ungefär samma plats i den här lite mer robusta panelen - den största skillnaden är att det finns "control yokes" istället för pinnar, och tillägget av några navigationsradioer och instrument. Även denna DC-3-panelen har en stark likhet med den första panelen ovan, även om det är ett mycket mer komplext flygplan . ( original DC-3-panelen är här - klicka igenom och kolla in hela storlek, kan du läsa alla etiketter).

I det avseendet är en flygplans layout liknande en bilens instrumentbräda: Du kan köra i en Ford Mustang hela ditt liv (den första panelen), men om du satt i en BMW 5-serie kontroller och instrument skulle vara bekant för dig (den andra panelen). Om någon tappade dig i en snöplog (DC-3-panelen) kan du ta några minuter att se dig och se till att du vet var allt är men du kommer att kunna välja ut de grundläggande kontrollerna och mätarna och veta vad de alla gör inte (vilket inte innebär att du kan hantera snöplogen och mer än vad jag kunde hantera med en DC-3, helt enkelt så mycket av kunskapsöverföringen).

Jag har ignorerat "glaspanel" -flygplan i den här diskussionen, men om du tittar på en massa om dem kommer du att finna att de alla har en liknande layout (en stor artificiell horisont med "band" som visar flyghastighet, höjd, och rubrik).

    
svaret ges 29.03.2014 22:16
20

1948 års tågkrasch i Wädenswil (Schweiz) förklarar förmodligen varför "uppgiftsinriktade gränssnitt" faktiskt kan vara farliga.

Det här tåget hade samma kontroll både för att påskynda och decelerera med sin elektriska motor, beroende på den separata strömställarens position. Faktum är att du antingen accelererar eller decelererar, aldrig gör båda. Varför att ha två separata kontroller? En liten strömbrytare ser tillräckligt ut.

En gång vid en brant nedgång lyckades föraren inte välja rätt hållare på denna brytare och använde full effekt istället för bromsning. 21 dödade. Om det skulle ha haft två väldigt olika kontroller för bromsning och acceleration, skulle ett sådant misstag ha varit mycket mindre troligt.

Så, där det är praktiskt, kan det vara bättre att ha fler kontroller som aldrig ändras fungerar de och gör alltid (eller visar) samma.

    
svaret ges 19.04.2014 17:22
15

Användargränssnittet är komplext . Otroligt komplex. I ett tidigare jobb tävlade mitt företag på konsumentmarknaden mot ett etablerat företag med en rymdbakgrund. Det var synligt: deras konsumentprodukter såg ut så komplexa som dessa cockpits. Våra gjorde det inte, för ledande designern var exceptionell (tänk Apple-nivå UI-geni). Vi lärde oss en hel del från tävlingen och förstod hur gränssnittet hindrade istället för att hjälpa.

Menade det att vår produkt var enklare, kunde göra mindre? Nej, faktiskt inte. Huvudskälet var att vårt användargränssnitt var uppgiftsinriktat istället för funktionsorienterat.

Om du tittar på Falcon bilderna ovan ser du lite av den förändringen. Den klassiska cockpiten är funktionsorienterad. För allt som behöver kontroll, det finns en ratt. Och med många funktioner finns det många knappar. Ett fåtal skärmar dupliceras eftersom utrustningen dupliceras. Att ta Terrys exempel, om du har 8 bränsletankar, skulle det finnas 8 mätare.

Men du brukar ofta använda dessa 8 bränslemätare, sällan i isolering. Till exempel summerar uppgiften "Kontrollera bränsle kvar" summan av resultaten. Verksamheten "check viktfördelning" fokuserar på skillnaderna istället för summan. En uppgiftsinriktad användargränssnitt fungerar bättre om den fokuserar på de uppgifterna.

En extra fördel är att i kombination med glas cockpits kan du dra upp ett stort användargränssnitt för uppgiften till hands, eftersom samma utrymme kan återanvändas för andra uppgifter vid andra tillfällen. De klassiska uppsättningarna av knappar och växlar har en statisk layout och måste dela tillgängligt utrymme.

Som ett fall för det här uppgiftsinriktade användargränssnittet, överväga AF447. Piloterna utsatte information överbelastning, kunde inte identifiera den uppgift de behövde för att utföra (återhämta sig från stall), eller de uppgifter de behövde för det. Men någon -pilot när frågade kunde berätta hur man återhämtar sig från en stall, och planet visste definitivt att det var i en stall.

Lyckligtvis finns det hopp. Användningen av checklistor är väl etablerad. De är nära knutna till uppgifter. Inte identiska, vissa checklistor bunter flera uppgifter eftersom de händer i samma fas av flyg men inte av samma anledning. Det grundläggande begreppet är dock att du utför en uppsättning kontroller och åtgärder som tillsammans uppnår ett enda mål. Den konceptmodellen, som utvidgas till alla uppgifter, bör definiera cockpiten, inte så mycket den fysiska hårdvaran.

    
svaret ges 01.04.2014 01:17
14

Följande i resonemanget som presenterades av MSalters skulle jag vilja lägga till några punkter.

  • Först och främst finns det inget marknadstryck för att gränssnitten blir enkla. Med bilar, båtar och andra fordon ska "normala" användare med minimal träning kunna styra dem, varför bil- och båtproducenterna är motiverade för att göra deras produkt så enkelt som möjligt att förstå. Vissa gör det bättre än andra, men det är ganska förändrat att jämföra den gamla instrumentbrädan med gamla bilar med nya bilar. I motsats till flygplan, uttryckt helt, har det redan godkänts att en pilot behöver mycket av träning, så det starka trycket för att förenkla kontrollen och avlastningen av arbetet till en dator (från funktion till uppgiftsorienterad) är helt enkelt inte där.
  • För det andra måste luftfarten lever med stora säkerhetsförväntningar. En av resultaten av detta är - enligt en enda expert diskuterade jag detta med ... - att vid utveckling av flygplan som byter hårdvara / mjukvara på kontrollsidan inte görs, utom om det är absolut nödvändigt. Varför ändra något som fungerar? (även om det är som hål ridd som nederländsk ost) Och hur kan du ändra det om det finns en stor checklista över saker som en mänsklig pilot förväntas (juridiskt) att göra (oavsett vilken dator som passar bäst för uppgiften).
  • Och till sist, som piloter har fått en sådan uttömmande träning är det ännu svårare att uppfinna på fältet, eftersom människor som har mycket tid på att lära sig något är mindre benägna att ge upp det. Att göra ett plan som skulle kunna lära sig att pilotera på halva tiden skulle vara meningslöst som seniorer skulle vägra att pilotera det och juniorer skulle fortfarande veta hur man pilotar de gamla planerna.

Åh, bara några tankar från UX / marknadsperspektivet.

    
svaret ges 02.04.2014 12:52
10

Under årtionden har designteori om flygplan varit tillförlitlighet över allt annat. Som andra svar har sagt kan du inte bara dra över till sidan av vägen om du har problem under flygningen. Ta av är valfritt; landning är obligatorisk.

Med den grundläggande tanken är flygplanets cockpits utformade med några centrala principer:

  • Komplett kontroll. Enligt FAA regs måste alla elektriskt drivna system ombord på ett flygplan åtminstone kunna slås på och av från cockpiten, även om det enda sättet att göra det är att använda brytpanelen. Det finns tillfällen då ett instrument stör varandra, eller när ett instrument fungerar och skickar förvirrande signaler till markpersonal. I sådana fall måste det förekommande instrumentet vara inaktiverat. Dessutom måste instrumenten justeras och till och med omkalibreras i flygning, så möjligheten att göra det måste vara en del av deras användargränssnitt. Slutligen kan kortslutningsfel under flygningen tömma batteriet eller överbelasta generatorn, och därför måste det berörda systemet avaktiveras genom brytpanelen för att stoppa kortslutningen.

  • Rock-solid tillförlitlighet. Återigen kan du inte bara dra över och ringa en släpvagn när ditt uber-fancy fly-by-wire-system bestämmer sig för att ta en paus i mitten av flygningen. Varje brytare, knapp och display i cockpiten måste bedömas i tusentals timmar av användning.

  • Bevisad teknik över ny sötnos. Den tidigare punkten tenderar att gynna mönster med en etablerad stamtavla, från hela flygplan som den ärafulla Cessna 172 hela vägen ner till design och produktion av växelströmställare för de yttre ljusen. I luftfartsverdenen visar du inte bara upp en ny ny pekskärm och gör allt som har kommit före det värdelöst. Vi använder fortfarande instrumentteknik som var standard på plan vid slutet av första världskriget för nästan ett sekel sedan.

  • Modulär enkelhet. Inom ramen för ett enda flyginstrument bör allt om det instrumentet vara intuitivt för någon med grundläggande kunskaper om hur den enheten ska fungera, och att kunskapen ska vara så generell som möjligt. Det gör att det totala antalet ytterligare flyginstrument och andra kontroller kan växa, eftersom flygplanet blir mer komplext och villkoren som det flyger i mer krävande, utan att offra den grundläggande enkelheten.

Dessa allmänna koncept låter sig vara en cockpitdesign där det finns en unik bildskärm för varje information du behöver veta, och en unik knapp, knapp, knopp eller spak för varje uppgift som du kanske behöver utföra.

På en glider är det inte mycket; Förutom att man manipulerar flygytor är din hastighet, höjd, diskbänken och några andra mätningar viktiga, och för att prata med någon utanför flygplanet behöver du en radio, men eftersom ingen motor finns, finns ingen gas, ingen blandningsknapp, ingen tachometer och ingen oljetrycksmätare.

Alla dessa kontroller och mätare blir nödvändiga när du har en motor, tillsammans med en magnetomkopplare för att styra tändsystemet, men dessa extra kontroller är allt du behöver i något som en ultralätt, där du bara flyger i dag i gott väder.

Flyga på natten, nu måste du styra dina löp- och landningsljus samt kabin och panelljus i cockpiten.

Flyga i dåligt väder behöver du några fler verktyg, som en artificiell horisont och navigationssystem, antingen baserade på radiostationer eller satelliter.

Lägga till ytterligare funktioner i kraftverket kräver medel för att styra dem. Variabel propellrar (konstant hastighet) kräver en klingstångskontroll i cockpit, vanligtvis bredvid gasreglaget. Om du lägger till en andra motor betyder det att du behöver en andra gasreglage, blandningsknapp och tach / oljemålare. Uppgradering till jetmotorer innebär att du behöver ett batteri med extra övervakningsanordningar, och innan datorns automatisering kom, krävde detta en tredje person att sitta på flygplattan för att övervaka och underhålla jetmotorerna i en stor flyglinje.

Som du kan se ökar kompaktheten på cockpiten när du ökar maskinens komplexitet. En modern flyglinje är en mycket komplicerad maskin, med hundratals eller tusen miles av elektrisk ledning i en modern fly-by-wire flygplan som A380 eller 787. En 172, inte så mycket, jämfört. Ett lätta sportflygplan kan vara rättvisande; tachometer, spedometer, motor temp, bränslemätare ... annat än höjdmätaren, praktiskt taget allt du skulle ha tillgång till i ett sportflygplan har en direkt motsvarighet i din bil.

    
svaret ges 14.07.2015 06:44
8

Det finns inte en enda, enhetlig designfilosofi för flygplans cockpits. Cockpiten är ett "användargränssnitt". Vissa är lätta att använda. Andra är mäktiga men förvirrande för nybörjare. Vissa implementerar standarder så att kunskap om en kan tillämpas med någon. Vissa är hodgepods utan konsistens inom sig själva. Vissa börjar med ett expresable mål men misslyckas med att uppnå det. Vissa är utilitariska föremål med kontroller och indikatorer i ett vanligt mönster eller mönster utan hänsyn till hur de förstås eller drivs. I många fall slås en avsikt i början av design samman med andra idealer, krav, informella normer och liknande. Billiga och enkla att bygga och lätt att underhålla i årtionden, är lika verkliga som krav som andra.

I en modern Boeing-transport har pilot och copilot varje halvcirkelformat "hjul" som vrider åt vänster och höger, för att avböja rullarna och reglera rullhastigheten. Hjulet dras tillbaka eller skjuts framåt för att avböj hissarna, som styr vinkeln för flygplanets vinge och därmed tar hänsyn till motorns hastighet, om fordonet får stabilisera.

Hjulen och kolonnerna som bär dem är sammankopplade, så att en rörelse flyttar den andra. Om ingen mekanisk olycka har låst en på plats, i vilket fall en avsiktligt brytbar länk kan brytas med våld, så att de kan röra sig självständigt.

Observera att samma fysiska objekt producerar två olika slags effekter, en en hastighet, med noll nära mitten, en, en position, vilken fysik orsakar att styra en hastighet, med noll över en extremitet (hastighet) inte intuitivt kopplad till den. Hastigheten är också mycket starkt, påverkat av motorns gasspjällsposition.

I en modern Airbus-transport svänger ett handtag på utsidan av varje sittplats vid basen, som tycks "peka" flygplanet på det här sättet eller så, men fysiken skiljer fortfarande effekten av rullning, en hastighet, från effekten av pitch, en position, som vid jämviktskontrollhastighet, en rete, men inte den intuitivt uppenbara en. Kaptenens handtag rör sig emellertid inte mot handtaget, så det finns ingen visuell eller taktil koppling mellan läget för en kontroll och den andra. Om var och en flyttas i motsats av den andra, är resultatet nollrullhastighet och noll vinkelvinkel.

I en generell dynamik (nu Lockheed) F-16 finns det ett handtag till höger om pilotsätet, som inte rör sig (på något väsentligt sätt) men känner av riktningen piloten trycker på den och flyttar samma kontrollytor för att uppnå samma pitch och rollkontroll.

När "blinda" flyginstrument för natt och dåligt väder fanns uppfattade myndigheterna i Storbritannien att alla flygplan som köpts av den brittiska regeringen skulle ha sina blinda flyginstrument i en standard 2 rader med 3 kolumner. När deHavilland utformade myggan, världens snabbaste produktionskämpe-bombare på den tiden, utformade de instrumentpanelen genom att montera någon annan flygplans panel i mitten och lägga till ytterligare omkopplare, ratt osv på ytterligare paneler till vänster, höger och under " grundläggande 6 ". Den "lånade" panelen är krökt överst för att matcha toppen av någon skropp, men inte en mygga. Varje Mosquito byggd har en panel med samma, fel matchade, kurva. Kinda roligt, när du väl vet att leta efter det.

Kulturella normer spelar också en stor roll. USAF studerade rörliga tejp / fast pekare indikatorer på 1960-talet, slutsatsen att piloter skulle kunna fungera mer exakt med dem än "ångmätare" runda instrument. Men de kostar mer på grund av mindre volymer, mer rörliga delar, de passar inte i ett enkelt, runt hål i panelen, och de är "olika". Moderna glas cockpits blanda simulerade rörliga band med fasta nålar och simulerade rattar med rörliga nålar. Instrumentet för några av rymdskeppens cockpit var horisontell grafik på en bärbar dator, vilket kan ha varit tidshistorier med vertikala amplituder ...

    
svaret ges 29.03.2014 22:54
6

Designfilosofin är:

  • Håll kontrollen eller indikatorns funktion så pålitlig som möjligt och så enkel att använda som möjligt. Att det finns så många kontroller och skärmar i vissa cockpits är en återspegling av antalet saker som behöver kontrolleras eller övervakas.

  • Placera de viktigaste sakerna på den mest framträdande platsen för enkel räckvidd eller referens. För vissa saker betyder det dubbelarbete för både pilot och medpilot, vilket ökar det totala antalet objekt.

  • Om det är säkerhetskritisk, se till att det har säkerhetskopiering. Det kan ytterligare öka antalet kontroller och skärmar.

  • Vad lekmannen ser ut som en jumble har faktiskt logik. När du förstår logiken och syftet med de olika kontrollerna och displayerna, kommer du att finna att det finns grupperingar och standardpositioner för vissa objekt. Till exempel: Flygplan med sidosidor sittplatser placera alltid motorkontrollerna i en konsol mellan piloten och medpiloten. Motorinstrument placeras vanligtvis ovanför mittkonsolen. Fram och mitt för piloten är inställningsindikatorn (artificiell horisont). Grupperade kring det är relaterade instrument: höjdindikator, lufthastighetsindikator, kursindikator, stigningstakten och vändning och bank; Det finns inte mer än ett par standardlayouter för dessa instrument. De enda andra kontrollerna / instrumenten som kan se upptagna skulle vara radio- och navigationsutrustning - ofta placerad ovanför mittkonsolen, antingen över eller under motorns instrument. Andra kontroller och indikatorer kommer att ha mindre standardplacering eftersom de kan vara specifika för en typ eller modell av flygplan.

    För vad det är värt: Jag förvärvade ett privatpilotkort för många år sedan, har loggat väldigt få timmar, flög bara Cessna 152 172 och ett par modeller av singelmotorer. Alla dessa flygplan har relativt enkla kontrollpaneler. Ändå kan jag titta på en 747 instrumentpanel och, med tanke på lite tid, räkna ut syftet med allt där. Det beror på standardiseringen av paneldesign och standardisering av instrumentmärkning. En artificiell horisont är alltid igenkännlig som sådan, liksom en höjdmätare, luftmätningsindikator, etc. Motorinstrument är generellt (om kryptiskt) märkt med parametern som de indikerar.

        
    svaret ges 14.07.2015 04:55
    5

    Kort sagt är luftfarten, särskilt på kommersiell nivå, lite mer komplex än en bil eller ett annat fordon, och även de andra fordonsgränssnitten är komplexa om du inte känner till dem.

    En bil kan ha massor av föremål på den som är skrämmande för alla som är obekanta, och precis som en flygplans cockpit, det finns så många av dem att det inte finns något sätt att "logiskt" ordna eller eliminera de flesta av dem. Vad är en batterispänningsindikator, takometer och oljetemperaturmätare som används för? Vad är paddle shifters? Vad är en vägmätare och varför skulle det vara i en bil som redan har GPS-navigering? Varför har jag en separat fot- och parkeringsbroms? Vad gör den här Bluetooth-telefonen? Då börjar jag inte ens börja med några av de exotiska kontrollerna i tävlingsbilar, elbilar, hybridfordon, infotainment-apparater etc. Precis som en bil kan vara komplicerad, skulle jag också förvänta mig att en cockpit är bekant för någon som har erfarenhet av det, men komplicerat för någon som inte har sett det.

    Som sagt är flygkuponger mer komplicerade av flera anledningar som inte helt täcker andra svar:

    Navigering, kommunikation etc. är mer komplexa än andra fordon

    Aviation kräver några av samma uppgifter som en bil som arbetar på mer komplicerade sätt. Förenkling av dessa kontroller skulle ofta kräva att hela flygindustrin förändras för att förena och förenkla tekniker som antogs vid olika tidpunkter, för olika ändamål, med olika styrkor och misslyckanden. I stället för att GPS och dödräkning är de enda navigationsalternativen som i din bil, kan du i ett plan ha GPS, VOR, DME, ADF, ILS och ibland även andra navigeringsalternativ, var och en med egna indikatorer och kontroller. I stället för att bara använda din handsfree Bluetooth-anslutning för att kommunicera, har du nu möjlighet att ställa in transponderkoder, ställa in en väntelägesfrekvens och kontrollera morse-kodidentifieraren för den station du ringer, liksom möjliga datalänkalternativ som ACARS. Se bilden nedan för ett exempel på hur komplicerat en sådan radiostack kan vara. I stället för klimatkontroll för dig och kanske ens separata för passageraren, har du nu även separata kontroller för hytt och lastområde. I stället för en blinkpunktsindikatorlampa har du TCAS och ADS-B för att hjälpa dig att undvika trafik. Inte alla flygplan är mer komplicerade så här. Enklare fordon som glidflygplan har färre av dessa komplexa kontroller.

    Det finns många funktioner som är ganska exklusiva för luftfart

    Det kan sägas att kontrollerna är mer komplicerade på grund av luftfartens natur. På grund av flygning med låg sikt behöver du extra indikatorer som en artificiell horisont. Det finns indikatorer för de extra graderna av frihet som glid, angreppsvinkel och höjd. På samma sätt har du fler kontrollytkonfigurationer som flikar, landningsredskap och hastighetsbromsar i plan än andra transportformer. Återigen är många av dessa extra komplikationer inte nödvändiga på enklare flygplan som glidflygplan och ultraljud.

    Sedan finns det extrafunktioner för underhållskontroller som gör cockpiten mer komplicerad. Som andra har påpekat, om nästan allt bryter på en bil eller båt, kan du snabbt komma till säkerhet. I ett flygplan som inte är sant. Som sådan behöver du säkerhetskopieringsdisplayer, mer komplicerade bränsleflödesreglage, brandsläckare, extra mätare för att varna om farliga situationer som en turbinens temperaturmätare och säkerhetsfunktioner för att inaktivera ooperativa system som strömbrytare och fjädrande kontroller. Sammanfattningsvis kan du, för säkerhet, behöva manuell kontroll för saker som kan vara automatiska, extraindikatorer och indikatorer, och extra knappar och växlar för att aktivera säkerhetsfunktioner.

    Så kort sagt, flygplans cockpits är komplicerade av flera anledningar. Först är de inte kända för dig och så verkar de förstås utländska och förvirrande. För det andra har luftfart utvecklat några komplexa och ofta redundanta anordningar för att utföra enkla uppgifter som navigation, så att förenkling av användargränssnittet skulle innebära att man avlägsnar viktiga funktioner eller standardiserar, grupperar och förenar branschteknologier för att eliminera uppsägningar samtidigt som man behåller alla styrkor i varje. För det tredje är luftfart som en industri mer komplicerad. Navigering i sex grader av frihet vid hög höjd i noll sikt kräver lite mer komplexitet. Slutligen kräver de höga säkerhetskraven för luftfart flera kontroller och indikatorer för att upprätthålla säker flygning även vid ovanliga förhållanden och fellägen.

        
    svaret ges 13.02.2017 21:18
    4

    Det finns framsteg, ta en titt på ICON A5 och Cirrus Vision SF50 cockpit kontrollerna.

    Och jag håller med om en hel del kontroller före kontroll och kontroller kan vara simplefied eller dator kontrolleras.

    Den stora skillnaden mellan en bil (enkelt gränssnitt) och ett plan är om det finns ett problem med din bil du drar den åt sidan och med ett plan du släpper från himlen :( även om autogyro är som Cavalon har inte det problemet: )

        
    svaret ges 31.05.2015 09:38