飞机人机工程设计.pdf

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飞机座舱人机工效设计

摘要：

当今社会、科学开展离不开人机工程学的进步。人、机、环境构成了人机工

程学的三要素，其之间的相互关系构成了人机工程学的主要研究内容。而航空产

品的复杂性特点对人机工程学提出了更高的要求。本文从飞机环境控制出发结合

具体事例研究飞机的人机工程设计问题，尤其是座舱压力控制、成员平安保障问

题。

关键字：人机工程学飞行环境座舱压力控制

自第一次产业革命以来，人类的劳动即进入了机器时代，人的劳

动作业在复杂程度和负荷量上均有了很大变化，人、机器，及他们所

处的环境相应构成了一个更加复杂的系统。在这复杂系统的运作过程

中，为解决这些问题，人们进展了一些探索、研究，如早期总结提出

的Weber法那么、Bloch法那么等。随着科学技术的开展与人类社会

的进步，人-机器-环境三元素构成的系统也愈加复杂庞大。如何处理

人与机器、机器与环境、环境与人以及三者结合的关系，如何从这样

的系统中获得最高的效能实现最大的平安等问题便成了人们关注的

问题，因此针对这些方面人们进展了更加深入细致的研究探索。在这

一过程中提出的理论、实验手段等便逐渐形成了一门崭新的科学——

人机工程学。

对这一新兴的边缘科学，钱学深等前辈给出了科学的定义。“人〞

是指作为工作主体的人，指参与系统工程的作业者；“机〞是指人所

控制的一切对象，是指与人处于同一系统中与人交换信息、能量和物

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质，并为人借以实现系统目标的物的总称；“环境〞是指人、机共处

的外部条件或特定工作条件。人机工程学即是采用人体科学与现代科

学的理论与方法，正确处理这三者关系研究三者最优组合的科学。就

航空界而言，其主要是研究飞行环境下，飞行员或成员与飞机之间的

相互关系。其研究内容包括七个方面：人的因素与人的特性研究、机

器的特性研究、环境的特性研究、人-机关系的研究、人-环境关系的

研究、机-环境关系的研究、人-机-环境系统总体性能的研究。

就航空界而言，人机工程学的研究显得尤为重要。飞机驾驶舱内

有一、二百个仪表、按钮、把杆、信号灯,驾驶员要依靠眼、耳与手

的感觉去获得外界与仪表的信息,然后迅速做出判断,并立即通过手、

脚等运动器官进展正确操纵,这是相当困难的作业过程。同时飞机所

处的高空、高速、低温等环境也是相当复杂的，这对飞机的性能、飞

行员素质已有很高的要求。结合我们的专业特点，我们小组主要针对

飞机的环境控制系统进展了仔细的讨论和学习。飞机环境控制系统，

是飞机主要的子系统之一，其主要涉及飞机对座舱压力、温度、湿度

等的调节与控制，以为乘客或电子设备提供必要而适宜的环境。在各

项指标中最为重要的便是压力指标，其不仅影响乘客的舒适性，更直

接关乎成员的生命平安。

飞机在大多数时间都处于高空飞行状态。短航线的飞机一般在

6000米至9600米飞行，长航线的飞机一般在8000米至12600米飞

行，现在的普通民航客机最高飞行高度不会超过12600米，有一些公

务机的飞行高度可以到达15000米。如，波音757-200飞机最高飞

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行高度为11280米，波音777-200飞机最高飞行高度可达15000米。

由于重力的原因，大气压力的分布在海拔高度上是呈指数递减的，

可大致表现为下列图：

由此可知，在飞机处于正常飞行120