CN110015405A - 一种基于人机工效设计的多功能防误操作飞机驾驶盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多功能防误操作飞机驾驶盘，包括能够安装到飞机的盘体、从所述盘体侧向延伸的左右底盘以及分别连接到左右底盘的左右握杆，所述盘体、左右底盘和左右握杆形成大致C形结构，其中多个控制组件设置在左握杆头部正面，所述多个控制组件之间形成隔离防护部，防止控制组件的误操作。

Description

一种基于人机工效设计的多功能防误操作飞机驾驶盘

技术领域

本发明涉及民用飞机驾驶舱操纵设备技术领域，具体涉及一种基于人机功效设计的多功能防误操作飞机驾驶盘。

背景技术

在杆盘类民航客机中，驾驶盘是用于控制副翼和升降舵的操纵设备，通过飞行员握盘旋转和推拉动作来控制飞机舵面运动；同时在驾驶盘上还常配有飞行员时常操纵的平尾配平开关、按压通话开关、自动驾驶断开开关等控制开关，以便飞行员随时可以控制飞机的状态。此外，对于某些支线飞机驾驶盘，在飞行过程中还需人工操纵来协助自动飞行，所以可能还需要配置自动驾驶同步开关。驾驶盘是飞行员在飞行过程最常接触的操纵器件，驾驶盘的外形和开关的布置直接影响到飞行员的操纵感受和飞行安全。

驾驶盘设计是一个综合过程，其整体外形和开关布置需符合飞行员操纵习惯，界面需清晰明了，且功能需规划合理。设计过程中需要融合人机工程、美学工艺、样本采集、评估方法、概率统计等因素。现有的驾驶盘要么不符合人体工学，不利用操作者操作，要么开关在盘面上集中且排布复杂，容易引发误操作，影响飞行安全。

因此，希望提供一种符合人体工学，便于操作且能够防止误操作的改进的飞机驾驶盘。

发明内容

由鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于人机功效设计的多功能防误操作飞机驾驶盘，其不仅能够改善驾驶盘人机工效问题，便于操作，而且能够防止误操作，提高飞行安全。

相应地，本发明提供一种多功能防误操作飞机驾驶盘，包括能够安装到飞机的盘体、从盘体侧向延伸的左右底盘以及分别连接到左右底盘的左右握杆，盘体、左右底盘和左右握杆形成大致C形结构，其中多个控制组件设置在左握杆头部正面，多个控制组件之间形成隔离防护部，防止控制组件的误操作。通过设置隔离防护部，本发明的驾驶盘功能界面分区清晰，减少甚至完全防止误操作的可能。

根据一种实施例，控制组件包括平尾配平开关，隔离防护部为将平尾配平开关与其他控制组件隔开的弧形拱桥式保护圈。

根据一种实施例，左握杆上的控制组件还包括自动驾驶断开开关和自动驾驶同步开关。优选地，右握杆头部设置有前轮转弯断开开关。由此，本发明的驾驶盘另外集成了自动驾驶同步开关和前轮转弯断开开关，解决了现有技术中飞行员不便同时操纵驾驶盘和转弯手轮的问题，实现了飞机舵面控制与转弯操作功能的综合。

根据一种实施例，拇指搁置突起从左右握杆横向略向上延伸并与握杆主体形成凹形的虎口卡槽。

根据一种实施例，在前轮转弯断开开关与拇指搁置突起之间，右握杆形成与拇指轮廓贴合的曲面。

根据一种实施例，左右握杆在背面还形成有与操作者手指轮廓贴合的指槽。

根据一种实施例，左握杆头部在背面还形成通过曲面与左握杆过渡连接的凸台，通话开关设置在凸台上。优选地，通话开关为跷跷板式构型的三位按压开关。

本发明还提供一种设置有上述多功能防误操作飞机驾驶盘的飞机。

本发明通过人机工程学有序规划开关布局，在驾驶盘上有限的空间中集成了各种控制组件，不仅实现了驾驶盘俯仰、横滚、自动驾驶同步及断开操纵逻辑功能，而且实现了平尾配平、与机组塔台通话以及前轮转弯断开等功能，还能够有效地避免耦合控制，实现多自由度控制功能的综合，为飞行员提供优越的人机工程学和操作性能。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施例的驾驶盘的前视图；

图2是图1所示的驾驶盘的背面立体图；

图3是图1所示驾驶盘的左握杆头部的视图；

图4是图1所示驾驶盘的右握杆头部的视图；和

图5是示出图1所示驾驶盘的左握杆头部的背面的视图。

具体实施方式

以下结合附图示出的优选实施例对本发明的方案进行详细描述。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。可以理解，为了说明的目的，附图并非按比例绘制。

本发明驾驶盘可以用双手或者单手操作，副驾驶盘可视作于主驾驶盘的镜像。下面关于飞行员主驾驶盘的讨论同样适合副驾驶，为了清楚起见将不对副驾驶进行详细描述。

如图1和2总体所示，根据本发明的驾驶盘主要包括三个功能部分，即驾驶盘主体部分、驾驶盘正面开关布置部分和驾驶盘背面开关布置部分。

具体地，根据本发明的驾驶盘包括能够安装到飞机的盘体1、从盘体1侧向延伸的左右底盘2、3以及分别连接到左右底盘的左右握杆4和5。驾驶盘总体形成大致C形结构。多个控制组件、即控制开关设置在左右握杆头部正面，形成驾驶盘正面开关布置部分。另外，左右握杆的背面也可设置有控制组件，形成驾驶盘背面开关布置部分。

盘体1的正面布置有图夹板，两侧可分布有固定棒以便夹持航图等文件。在图夹板上也可按需布置照明灯等设备，方便飞行员阅读或记录飞行信息。盘体可通过图2所示的花键安装槽10安装到飞机本体上。

左右底盘2和3主要用来支撑驾驶盘并且作为驾驶盘横向转动时的传力部件，不是操作部件。左、右握杆4和5为主要操纵部分，其被调适以适用于人手(双手或者单手)握持。为便于握持，左右握杆上分别形成有拇指搁置突起6、7以及与手指轮廓贴合的指槽8、9。一般地，飞行员在握持驾驶盘主体时，其左手可以舒适配合在左握杆4的拇指搁置突起6以及背面指槽8上，右手可以舒适配合在右握杆5的拇指搁置突起7以及背面指槽9上。拇指搁置突起6、7相对于左右握杆大致横向略向上延伸，其表面设计为曲面且带有轻微凹陷，以便提高舒适性。背面指槽同样为轻微凹凸曲面，使飞行员抓握时不致滑动且增加舒适感。

图3和图4示出了驾驶盘正面的控制组件布置。如图3所示，左握杆4头部具有控制组件平台，其上形成有凹槽15，平尾配平开关11、12设置在凹槽中。在平尾配平开关的两侧设置弧形拱桥式保护圈13和14，将平尾配平开关与右侧的自动驾驶断开开关16以及自动驾驶同步开关17隔离开。如图4所示，右握杆5头部设置前轮转弯断开开关19并包括开关布置曲面18。

在所示的实施例中，平尾配平开关11、12布置在左握杆头部正面，为两个拨动开关11和12的形式，需同时推动或拨动开关才会起作用。操作时，左拇指从拇指搁置突起6移动到开关11和12的上表面，依靠拇指与开关上细纹之间的摩擦力对开关进行前推或后拨。这里，平尾配平开关被设计成下嵌于凹槽15中，凹槽15的深度可为约3mm，这样可以降低平尾配平开关的整体高度，从而减缓拇指长时翘起拨动开关的不舒适感觉。弧形拱桥式保护圈13和14被设计成围绕在平尾配平开关两侧，其左半边13沿驾驶盘左壁顺延向上，上部与配平开关上表面平行，下端略微超过配平开关最低点，由此避免操纵平尾配平开关时拇指仅操纵单侧开关11或者12而起不到配平作用甚至引发飞机告警的问题。

弧形拱桥式保护圈14右侧布置有自动驾驶断开开关16和自动驾驶同步开关17。自动驾驶断开开关如图3所示为按钮形式，布置于保护圈14右侧上部位置，按下按钮即实现断开飞机自动驾驶的功能。自动驾驶同步开关17如图3所示也为按钮形式，布置于保护圈14右侧下部位置，长按开关可实现人工操纵超控自动驾驶功能，该开关设计较小且开关顶部低于自动驾驶断开开关顶部，以避免出现误操纵情况。并且，自动驾驶同步开关17更接近拇指搁置突起6以方便飞行员进行操纵。

如图4所示，右握杆5头部设置有前轮转弯断开开关19。在前轮转弯断开开关19与拇指搁置突起7之间，右握杆5具有与拇指轮廓贴合的曲面18。这样，在正常操作时，拇指搁置于拇指搁置突起7，而当飞机着陆滑行需要实现前轮转弯控制时可按下前轮转弯断开开关19，曲面18使得拇指能够顺势自然地移动到按下前轮转弯断开开关19的位置。

图5示出了左握杆4头部背面的开关布置。如图所示，左握杆头部背面形成通过曲面24与左握杆过渡连接的凸台23，通话开关设置在凸台23上。

飞行员在握持驾驶盘主体时，左手可以舒适配合在左握杆4的拇指搁置突起6和背面的指槽8上，并且食指可以顺势自然地放置在通话开关回中位置21或者搁置在通话开关上方。无论飞行员选择何种方式，都可较为舒适地操控到按压通话开关20、22。这里，通话开关显示为一个跷跷板式构型的三位按压开关，呈两端凸起、中部内凹构型，开关两端凸起部分倒角圆润，均为手指可正常触及的区域范围，操纵较为舒适其功能，分别有接通机组内话20、塔台通话22以及回中21。按压与机组通话开关(俗称“内话开关”)是一个按压保持开关，即向下按下后接通并保持，需手动(向上轻按)回到中立位置21。按压与塔台通话开关(俗称“外话开关”)是一个瞬时按压开关，即向上按下后接通，松手后即回到中立位置21。按压通话开关被布置于左握杆4背面的凸台23上，其作用是使食指操纵时更舒适，凸台23通过下部光滑曲面24与左握杆4背部呈凹形连接，握杆时可与操纵者中指或无名指接合，给飞行员提供增强的支撑。

尽管已经通过示例性实施方式对本发明进行了描述，但本发明并不局限于这里描述的细节。因此，本领域的技术人员通过此处的教导能够对本发明进行的相应修改和变型都落在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种多功能防误操作飞机驾驶盘，包括能够安装到飞机的盘体、从所述盘体侧向延伸的左右底盘以及分别连接到左右底盘的左右握杆，所述盘体、左右底盘和左右握杆形成大致C形结构，其特征在于，多个控制组件设置在左握杆头部正面，所述多个控制组件之间形成隔离防护部，防止控制组件的误操作。

2.根据权利要求1所述的多功能防误操作飞机驾驶盘，其特征在于，所述控制组件包括平尾配平开关，所述隔离防护部为将所述平尾配平开关与其他控制组件隔开的弧形拱桥式保护圈。

3.根据权利要求2所述的多功能防误操作飞机驾驶盘，其特征在于，所述左握杆上的控制组件还包括自动驾驶断开开关和自动驾驶同步开关。

4.根据权利要求3所述的多功能防误操作飞机驾驶盘，其特征在于，右握杆头部设置有前轮转弯断开开关。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的多功能防误操作飞机驾驶盘，其特征在于，拇指搁置突起从左右握杆横向略向上延伸并与握杆主体形成凹形的虎口卡槽。

6.根据权利要求5所述的多功能防误操作飞机驾驶盘，其特征在于，在前轮转弯断开开关与拇指搁置突起之间，右握杆形成与拇指轮廓贴合的曲面。

7.根据权利要求6所述的多功能防误操作飞机驾驶盘，其特征在于，左右握杆在背面还形成有与操作者手指轮廓贴合的指槽。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的多功能防误操作飞机驾驶盘，其特征在于，左握杆头部在背面还形成通过曲面与左握杆过渡连接的凸台，通话开关设置在凸台上。

9.根据权利要求8所述的多功能防误操作飞机驾驶盘，其特征在于，通话开关为跷跷板式构型的三位按压开关。

10.一种飞机，其特征在于包括根据权利要求1-9任一项所述的多功能防误操作飞机驾驶盘。