基本介紹
- 中文名：駕駛艙
- 外文名：Cockpit
- 套用領域：航天、航空
- 目的：駕駛員控制飛行並感到操控舒適
- 形式：航空：密閉；航天：密閉
發展史,工業技術,航空飛機儀表,航空客機類型,空客系列,波音系列,航天駕駛艙,定義,技術前沿,
發展史
1912年，英國製造商阿弗羅推出一款F型試驗機，成為世界上第一架擁有全封閉式客艙設計的飛機。然而直至1920年代初期，部分客機還在採用駕駛艙開放，座艙封閉的設計。當時的軍用雙翼飛機、單引擎飛機、攻擊機普遍採用了開放式的駕駛艙，這種設計一直延續到第二次世界大戰結束，而當時封閉式駕駛艙已經非常普遍。
最大的障礙有封閉的小屋是窗戶都被製成的材料。此前有機玻璃變得可用在1933年，窗戶要么安全玻璃，它是沉重的，或硝酸纖維素（即：硝化纖維素），從而迅速發黃，是非常易燃。在20年代中期，許多飛機製造商開始使用封閉式座艙的第一次。封閉座艙飛機的早期包括1924年福克f.vii，1926年德國容克34W¯¯運輸，1926年福特Trimotor，1927年洛克希德·維加，在聖路易斯的精神，並且在由道格拉斯和波音公司生產的客機30年代中期。開放式駕駛艙的飛機是由50年代中期幾乎絕跡，培訓飛機，作物噴粉機和外自製飛機設計。
駕駛艙視窗可以配備有一個遮陽罩。大多數駕駛艙有當飛機在地面上可以打開的窗戶。幾乎在大型飛機所有玻璃窗具有抗反射塗層，和一個內部加熱元件融化冰。較小的飛機可以配備有一個透明的飛機篷。
在大多數駕駛艙飛行員的控制桿或操縱桿位於中心（中心棒），雖然在一些軍事飛機快的側桿位於右側。在某些商用飛機（即：空中客車，那裡設有玻璃座艙概念）兩名飛行員使用側桿位於外側，所以在左側，第一軍官的右側座位隊長的側桿。
駕駛艙的布局，尤其是在軍事快速噴氣式飛機，經歷了標準化，無論是在和飛機製造商的不同，甚至不同的國家之間。其中最重要的發展是“六個基本”的模式，後來的“基本款T”，由從1937年起開發的英國皇家空軍，旨在最佳化試驗儀器掃描。
工業技術
座艙設計套用的學科
在美國，聯邦航空管理局（FAA）和美國國家航空和航天局（NASA）已經研究座艙設計的人體工程學方面，並進行了航空業事故調查。座艙設計學科包括認知科學，神經科學，人機互動，人因工程，人體測量學和人體工程學。
布局和功能顯示控制項
在軍用飛機駕駛艙的設計，與駕駛艙有關的傳統“旋鈕和轉盤”主要是不存在的。儀錶板，現在幾乎全部通過電子顯示屏，其本身往往重新配置，以節省空間所取代。雖然一些硬接線專用交換機必須仍然被用於完整性和安全性的原因，許多傳統的控制由多功能重新配置的控制或所謂的“軟鍵”所取代。控制都合併到駕駛桿和油門桿，以使飛行員保持抬頭，眼睛出位置-即所謂的手在油門和棒或HOTAS的概念，。這些控制項可再進一步新的控制媒體，如當頭一指點增強頭盔瞄準系統，或直接語音輸入（DVI）。在聽覺顯示器的新進展，甚至允許直接語音輸出的飛機狀態信息和預警的空間定位聲音，以提高飛機系統的監控。
控制臺
在現代客機的控制臺的布局已經成為整個行業在很大程度上統一。大多數系統相關的控制（例如電，燃料，液壓和加壓）例如，通常位於在開銷面板在天花板上。無線電設備一般放置稱為基座飛行員的座位之間的面板上。如自動飛行控制的自動駕駛儀通常被置於正下方擋風玻璃上的遮光板在主儀錶板的上方。在駕駛艙設計中的一個核心概念是設計眼位置或“DEP”，從哪個角度都顯示應該可見。
全數位化“玻璃座艙”
飛機的設計都採用了全數位化的“玻璃座艙”。在這樣的設計中，儀器儀表，包括導航地圖顯示，使用公知的作為用戶接口的標記語言的ARINC 661，該標準定義了一個獨立的座艙顯示系統中，一般由同一製造商生產的，並且所述航空電子設備和用戶應用程式之間的接口它需要支持，由顯示器和控制器，通常由不同的製造商生產的手段。和駕駛它的應用程式的整體顯示系統之間的分離，使得相當多的專業化和獨立性。
航空飛機儀表
為飛行人員提供有關飛行器及其分系統信息的設備。飛行器儀表與各種控制器一起形成人-機接口，使飛行人員能按飛行計畫操縱飛行器。儀表提供的信息既是飛行人員操縱飛行器的依據，同時又反映出飛行器被操縱的結果。
現代飛機駕駛艙通常使用電子化的飛行儀表，一般包括：模式控制臺、主飛行顯示器、導航顯示、發動機指示和機組警告系統/電子中央飛機監控、飛行管理系統和各類備用儀表。
模式控制臺
（MCP）
指示自動駕駛裝置進行路線、高度、上升下降率和速度等的設備。像是自動駕駛中，若接獲航管人員通知改路線和高度等時，就由這個面板來設定。
主飛行顯示器
（PFD）
在主飛行顯示器通常位於突出位置，無論是中央還是在駕駛員座艙兩側。它在大多數情況下包括的姿態指示器，空氣速度和高度指示器（通常作為磁帶顯示器）的數位化表示和垂直速度指示器。它會在許多情況下，包括某種形式的航向指示器和ILS / VOR偏差指標。在許多情況下，在嚙合和武裝自動飛行系統的模式的指示符將與某種形式的高度，速度，垂直速度和航向的選擇的值的指示一起存在。這可能是飛行員選擇與ND交換。
導航顯示
（ND）
導航顯示器，其可以是相鄰的PFD，顯示了下一個航點，當前風速和風向的當前路線和信息。這可能是飛行員選擇與PFD交換。
多功能顯示器
（MFD）
它們提供了可視區域，可用於飛行信息集成，發動機監控，飛行參數配置，氣壓和環境控制。這些顯示器也能進行智慧型瀏覽。它能顯示 3D的地形可視圖，提供了飛行員只能在晴朗的天氣才有的視野。它可以輕鬆的查找飛行和天氣數據，圖表，飛機系統信息，航程計畫功能。
發動機指示和機組警告
發動機指示和機組告警系統（用於波音）或電子中央飛機監控（空中客車公司）將允許飛行員監視以下信息：值N1，N2和N3，燃油溫度，燃油流量，電氣系統，駕駛艙或艙內的溫度和壓力，控制面等。飛行員可以通過按下按鈕來選擇信息顯示。
飛行管理系統
（FMS）
飛行管理系統/控制單元可以通過試點用於輸入和檢查以下信息：飛行計畫，速度控制，導航控制，等等。
備用儀表
在駕駛艙的不太突出的部分，在其他儀器的故障的情況下，將有一個電池供電的集成備用儀器系統用磁羅盤沿，表示諸如速度，高度，態度和航向必不可少的航班信息。
航空客機類型
空客系列
A300系列
1972年10月空中客車300B1原型機首飛，1974年5月交付使用，是第一架只需兩位飛行員駕駛的寬體飛機。採用的數位式駕駛艙，使用電子信號，取代以往由鋼索操作的控制面。該機型目前已停產。
A310系列
1982年4月3日首架原型機首飛，1983年3月29日開始交付使用。1983年底開始試驗在翼尖加裝翼梢小翼減少機翼阻力，從1986年5月開始交付的A310-200都裝有翼梢小翼。A310是第一架採用電子飛行儀表與駕駛艙中央電子飛行監視器的客機。
A320系列
A320系列包括A318、A319、A320及A321四種客機，這4種客機有相同的駕駛艙布局。A320於1988推出，是第一款使用數字電傳操縱飛行控制系統，第一款使用側置操縱桿（簡稱側桿）代替傳統駕駛盤和駕駛桿的民航客機。
A330系列
A330是空客於1986年宣布研製的，主要是用作取代同廠的空中客車A300。駕駛艙為雙人駕駛制，是由A320先進駕駛艙發展而來，採用側桿操縱，主儀錶板上有6個彩色多功能顯示器，所有性能數據均為數位化顯示。除了裝有飛行管理系統和電子飛行儀表系統外，還增加了飛機重心管理系統。
A340系列
A340採用了許多現代化技術，如電傳操縱和多功能座艙顯示裝置（和A330基本相同），由於採用先進機翼、高效率發動機及大量的複合材料，減輕了飛機的重量，飛機每座公里油耗和每座直接使用成本都有較大下降。（該機型已停產）。
A380系列
555座的空中客車A380是迄今為止建造的最先進、最寬敞和最高效的飛機，定於2006年投入運營。2000年推出的這款飛機被空中客車公司視為21世紀的“旗艦”產品。其“奢華”、高科技含量的駕駛艙讓人難忘。
A350系列
頂級駕駛艙，採用了A380飛機的創新技術和全部新功能，並包含了最先進的駕駛艙技術。該駕駛艙採用的最新技術以及改進的人體工程學性能提高了駕駛艙的互動性，增加了安全性，提高了效率，並降低了飛行員的工作量，同時保持了與空中客車公司電傳操縱系列飛機的通用性。
波音系列
波音737系列
波音737系列飛機是美國波音公司生產的一種中短程雙發噴氣式客機。波音737自投產以來四十餘年銷路長久不衰，波音737成為民航歷史上最成功的窄體民航客機系列。被稱為世界航空史上最成功的民航客機。根據項目啟動時間和技術先進程度分為傳統型737和新一代737。傳統型737包括737-100/-200；737-300/-400/-500，新一代737包括737-600/-700/-800/-900。目前，波音737-800為主流機型，
波音747系列
截至2013年3月，波音747共生產了1464架，另外還有64架訂單尚未交付，波音747最新型號是747-8，已在2011年正式投入服務。最常見的標準機型為波音747-400，全貨機，安裝了新型電子儀表設備，只需兩位飛行員駕駛，數位化駕駛艙配備了六台大型CRT顯示屏取代了傳統的儀錶盤。
波音757系列
波音757-200型是波音757系列的主要型號，在生產的波音757中占大多數。波音757-200型1982年1月13日出廠，同年2月19日首飛，1982年12月22日，首架波音757-200交付用戶。首先使用2人操控的駕駛艙，最先採用電子飛行儀表。
波音767系列
波音767採用了全新的機體，同時是波音民航機中首次採用兩人駕駛制的寬體飛機。波音767在設計過程中，儘量保持與同期研製的波音757有更多的共同性，兩者的駕駛艙設計基本相同。
波音777系列
波音777採用雙人制駕駛艙。駕駛艙採用了新技術的平面液晶顯示系統、數字駕駛艙技術，採用5個LCD顯示器取代傳統的指針式儀表，保留了駕駛盤而沒有採用（空中客車已經採用的）側向操縱桿。
波音787系列
“夢想客機”787駕駛艙裝配了一整套導航與通信無線電設備及航空電子設備，與其它波音機型保持了通用性。787駕駛艙裝備的是熟悉的波音操縱系統、顯示器與程式。雙平視顯示器（HUD）、非常大型的多功能平板顯示器、雙電子飛行包以及一個電子檢查表，都是標準配置。
波音各系列飛機駕駛艙在許多地方各有各的不同，比如各面板上的儀表、顯示器、按鈕等，排列無序。但是都有傳統的推拉操縱桿，中控台和油門桿也都基本保持一致，採用的是傳統的機械液壓傳動。空客各系列飛機駕駛艙的相通性非常高，布局整齊有序，駕駛艙空間較大，在操縱桿、油門桿等方面完全的統一，電傳操縱套用成熟。
航天駕駛艙
定義
技術前沿
駕駛艙利用了最新的技術來作星航圖導航，能顯示太空船360度的視角，並有最先進的碰撞偵測與預防感測器。然而，艙中的至寶是具有人工智慧的先進系統--CAM電腦系統，它是設計用來估算在人類未曾探索過的深太空航行時可能遭遇的潛在危險。CAM系統通過持續監視輻射場以及粒子位置，判斷出最佳的路徑來應付潛在的威脅並在遇到緊急狀況時警告駕駛員。CAM系統也提供駕駛員的娛樂，它可以存取行星宴會廳中所有的資料庫，而且它也是銀河繫上最先進的的西洋棋電腦。
