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HB 8535-2016
民用飞机驾驶舱布局和设施通用要求
General requirements for cockpit arrangement and equipment of civil airplane
2016-10-22 发布 2017-04-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部 发 布
前 言
本标准按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国航空工业集团公司提出。
本标准由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:中国航空综合技术研究所、中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院、西安飞机工业(集团)有限责任公司。
本标准主要起草人:贾 晓、王 哲、张 娟、吴建华、李旭东。
民用飞机驾驶舱布局和设施通用要求
1 范围
本标准规定了民用飞机驾驶舱布局和设施的设计依据、设计准则、人机功效、维修性、机组定员、驾驶员视界、驾驶舱布局、风挡玻璃、驾驶舱座椅、显示器、仪表板、操纵器件、照明、应急设施等设计要求及其验证要求。
本标准适用于民用运输类飞机,其他飞机可参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
HB 7046 民用运输类飞机驾驶员座椅通用要求
HB 7289 民用运输机驾驶舱仪表、显示器及有关控制器的要求
HB 7496 民用飞机驾驶舱视野要求
《中国民用航空规章第 25 部〈运输类飞机适航标准〉》(CCAR-25-R4) 中国民用航空局 2011年 11 月 7 日 中国民用航空局令第 209 号
AP-21-AA-2011-03-R4 航空器型号合格审定程序
3 一般要求
3.1 概述
民用飞机驾驶舱布局主要包括:机组定员、驾驶员的视界、操纵台和仪表板可达性、人机工效、应急撤离等。
民用飞机驾驶舱内布置的主要设施通常有:主仪表板;中央仪表板;驾驶员操纵台、操纵器件;座椅;照明设施等。
3.2 设计依据
民用飞机驾驶舱设计依据有:型号飞机总体设计要求、适航规章、用户意见,以及安全性、舒适性、可靠性、维修性、经济性、环保性等要求。
3.3 设计准则
民用飞机驾驶舱布局和设施主要设计准则如下:
a) 驾驶舱布局应符合人机工程学,人机界面设计在保证安全的同时,应提高效率和舒适度,以便驾驶员能快速有效地控制各个系统。
b) 驾驶舱设计应符合“驾驶舱机组人员面向前”要求。
c) 应符合“静暗座舱”的设计理念,以保证:
1) 在正常工作状态下,舱内无任何指示告警灯亮起,无任何声音告警,以减少驾驶员注意力分散;
2) 非正常状态下,舱内对应的故障指示灯亮起,并伴随音响告警,以引起时示员的注意水平。
d) 保证驾驶员的视界良好,便于观察各种仪表和实施控制器件的操作,确保飞机安全飞行。
e) 驾驶舱应根据最小飞行机组成员能胜任的工作负荷来布局,操纵台和仪表板上布置的设备具有良好的可达性和操作简易性。
f) 驾驶舱内应使用隔热和隔音材料。
g) 驾驶舱及其设备应能使最小飞行机组在执行职责时不致过份专注或疲劳。
h) 对螺旋桨飞机,主操纵器件(不包括钢索和操纵拉杆)的设置应根据螺旋桨的位置,使最小飞行机组成员和操纵器件的任何部分都不在任一内侧螺旋桨通过其桨毂中心与螺旋桨旋转平面前和后成 5˚夹角的锥面之间的区域内。
i) 如果备有供第二驾驶员使用的设施,则应能从任一驾驶座上以同等的安全性操纵飞机。
j) 驾驶舱的构造应做到在雨或雪中飞行时,不会出现可能使机组人员分心或损害结构的渗漏。
k) 驾驶舱设备的振动和噪声特性不得影响飞机的安全运行。
注:g)、h)、i)、j)、k)与 CCAR-25-R4 §25.771 条一致。
3.4 人机工效
人机工效要求如下:
a) 应结合人(驾驶员)的生理和心理因素,根据飞机的总体指标去规划并协调飞机的操纵/控制、通信和导航等机载系统设备的布局和布置;
b) 对于重要的控制器或显示器应安排在驾驶员操作或认读最为方便的区域;
c) 应使驾驶员不感到疲劳的状态下,迅速、准确的获取各种反映飞机工况的视觉、听觉和触觉信号,并按需做出正确无误的操纵、控制指令,以完成飞行任务。
3.5 维修性
维修性要求如下:
a) 驾驶舱主仪表板和操纵台上的仪表应便于拆卸和更换,而不需拆卸或移动安装板、防眩护罩,以及其他仪表或结构;
b) 为安装和拆卸方便,应采用易卸装的接头,所有安装仪表板应设计成由一人用标准工具就能容易地从正面装卸;
c) 驾驶舱壁衬层应设有开口或可卸壁板,以便容易接近结构、系统接头、管路、导线和电缆接头、滑轮等;
d) 在方向舵脚蹬和驾驶杆下方及周围应安装容易更换的防磨板,且应向后延伸至驾驶员座椅处;
e) 所有机组成员座椅应勿需分解就能从飞机上卸装,座椅滑轨和易受磨损的零件应易于更换;
f) 信号器灯和发亮的按钮开关上的灯泡的替换应尽可能不用工具,灯泡的替换应能在不拆卸仪表或仪表板的情况下完成。
4 详细要求
4.1 机组定员
机组定员按照飞机的自滑行、起飞、爬升、巡航直至进场、着陆之全过程所需的飞机操纵控制人员确定。民用飞机多采用双人制机组(正、副驾驶员)和三人制机组(正、副驾驶员和随机机械师)。机组定员一般按最小机组定员原则确定,在确定最小机组定员时应考虑以下因素:
a) 每个机组成员的工作量。
b) 有关机组乘员对应的操纵器件的可达性和操作简易性。
c) 基本工作职能的考虑因素按照 CCAR-25-R4 §25.1523 中的内容,主要考虑以下因素:
——飞机航迹控制;
——防撞;
——导航;
——通信;
——飞机发动机和系统的操作和监控;
——指挥决策。
驾驶舱仪表板、操纵台、操纵器件、座椅、照明设施等依据机组定员进行总体布局。
4.2 驾驶员视界
驾驶员应有足够宽阔、清晰和不失真的视界,以保证在飞机使用限制内安全地实施任何机动,包括滑行、起飞、进场和着陆。应提供能使驾驶员调定其设计眼位的措施。根据 CCAR-25-R4 §25.773确定最小视界的范围,民用飞机驾驶舱视野和设计眼位应满足 HB 7496 要求。
4.3 驾驶舱布局
驾驶舱布局以驾驶员设计眼位为基准,依据外部视界要求设计风挡玻璃,依据内部视界要求设计驾驶员仪表板、控制板上的显示、指示、控制设备的布局。
驾驶舱布局要求如下:
a) 飞行操纵器件和仪表的布置应考虑使用方便,驾驶员的位置和风挡的形状应认真分析,使驾驶员在舱内都应感到舒适,并可获得清楚的外部视野,满足操作要求;
b) 应设置机组成员的随机工具箱存放处,使他们在各自位置上方便使用箱内工具;
c) 应为每个驾驶员配备着陆进场图板、接地区域图及航路图需用的图夹,该图夹应装有照明及固定设施;
d) 应为空勤机组成员配备必要的记录板;
e) 驾驶舱内应有供规定的空勤机组成员存放外衣、帽子和行李的地方和设施;
f) 空勤机组成员应急出口应如此设置:当飞机着陆后,任何因起落架和发动机架损坏的组合事故所造成的状态下,可允许从飞机的任何一侧撤离;
g) 应使用防滑地板覆盖层和防眩光的内衬板;
h) 驾驶舱和客舱之间应安装防劫机舱门;
i) 驾驶舱内应考虑安装的其他设备如下:遮阳板(每个驾驶员位置)、可卸或易处理的废物箱、备用灯泡贮藏箱、话筒(每个驾驶员和观察员位置)、检查用表夹、地图存放袋(每个驾驶员位置)、头戴耳机(每个驾驶员和观察员位置)、资料存放盒、氧气面罩(每个驾驶员和观察员位置)、防烟目镜(每个驾驶员和观察员位置)、应急斧、灭火瓶、应急撤离设备或装置、救生衣贮藏箱(每个驾驶员和观察员位置)。
4.4 风挡玻璃
风挡玻璃要求如下:
a) 当降雨或结冰时,应使主风挡玻璃主视野区保持清晰;
b) 风挡玻璃应配备有独立控制开关的防雨系统,该开关能自动计量每块风挡玻璃正确的排雨流量;
c) 结冰情况下飞行时应保持风挡玻璃、通风窗、侧窗有清晰的视野;
d) 风挡玻璃、通风窗、侧窗加热控制系统应具有单独电源;
e) 飞机应具有在其预定运行的所有内外环境条件(包括降水)下,防止风挡和窗户玻璃内侧在提供CCAR-25-R4 §25.773(a)规定视界的范围上起雾的措施;
f) 驾驶员正面风挡玻璃应布置成,如果丧失了其中任何一块玻璃的视界,余下的一块或几块玻璃可供一个驾驶员在其驾驶位置上继续安全飞行和着陆。
注:e)与 CCAR-25-R4 §25.773 一致;f)与 CCAR-25-R4 §25.775 一致。
4.5 驾驶舱座椅
驾驶舱座椅除应满足 HB 7046 要求外,还应满足如下要求:
a) 一般情况下,驾驶员的座椅应在水平方向和垂直方向都能调节,椅背可向后倾斜,当驾驶员座椅调至后限位置时,应能在人体和驾驶杆之间放置一个食品盘,规定的空勤机组成员座椅最低应能适应按 CCAR-25-R4 §25.777(c)规定的人体尺寸范围所需的调节量;
b) 机组人员(包括观察员)的座椅及其支撑结构安全带和肩带及其锚固接头,应按 77kg 人的体重设计,按各种有关的飞行和地面载荷情况(包括 CCAR-25-R4 §25.561 和 CCAR-25-R4 §25.562 规定的应急着陆情况)考虑最大载荷系数、惯性力以及乘员、座椅、安全带和肩带之间的反作用力;
c) 对于设计安全带与座椅的连接接头、座椅导轨凸缘、座椅腿的结合,及其与座椅和各导轨的连接,应将上述载荷乘以 1.33;
d) 在规定的空勤机组成员座椅上应安装一副叠式皮带和一副自动惯性式肩带,这些座椅应备有安装一副叉式皮带的设施;
e) 向需要的飞行机组成员提供座椅扶手,扶手应是可调的并应不影响飞行控制器使用或机组人员进出;
f) 观察员座椅位置设置应保证其头部和身体正常活动时,对每一个主飞行仪表的视线无遮挡。注:b)、c)、d)、e)、f)与 CCAR-25-R4 §25.785 一致。
4.6 显示器
显示器除应满足 HB 7289 要求外,还应满足如下要求:
a) 正常操作、异常操作和应急操作所需用的仪表和操纵器件的定位和布置,应该满足机组成员在身体不作很大移动的情况下就能从他们预定的操作位置上使用,起飞和着陆操作所需要的仪表和操纵器件的定位和布置,应该满足机组成员坐在其正常座椅位置并系紧肩带时应是可以看到的并可达到的;
b) 在驾驶舱所有可能照明条件下,显示器应清晰可辨,并能提供清晰而明确的信息和/或状态显示;
c) 当驾驶员坐在其自己适当的位置上并做头部正常活动时,提供给空勤机组的信息,如数字、字母、指针、刻度或符号应当是明显而易读的;
d) 设计子系统及其相关显示器和操纵器件,应当使空勤机组成员在其工作高峰期间需要付出的关注减至最少。
注:b)与 CCAR-25-R4 §25.1321 一致、d)与 CCAR-25-R4 附录 D 一致。
4.7 仪表板
仪表板除应满足 HB 7289 要求外,还应满足如下要求:
a) 仪表板布置和安装应符合内部视界要求;
b) 正常操作及应急操作所需要的仪表和操纵器件要合理布置,以便有关操作人员在身体不作很大移动的情况下能够操作;
c) 仪表、开关和其他设施的安装板应设计成使机组成员在正常出入时对人体的可能伤害减至最少,同时也应使误操作的可能性降至最低;
d) 飞行中不需要的指示器和操纵器件不得安装在驾驶员的主仪表板上。
4.8 操纵器件
操纵器件应充分考虑驾驶员人体尺寸、生理和心理特性,以便于使用和操作,具体要求如下:
a) 驾驶舱每个操纵器件的位置应保证操作方便并防止混淆和误动;
b) 驾驶舱操纵器件的运动方向应符合 CCAR-25-R4 §25.779 的规定,凡可行处,其他操纵器件操作动作的直感应与此种操作对飞机或对被操作部分的效果直感一致,用旋转运动调节大小的操纵器件,应从断开位置顺时针转起,经过逐渐增大的行程达到全开位置;
c) 操纵器件相对于驾驶员座椅的位置和布局,应使任何身高 158cm 至 190cm 的(按 CCAR-25 -R4 §25.1523 规定的)最小飞行机组成员就座并系紧安全带和肩带(如果装有)时,每个操纵器件可无阻挡地作全行程运动,而不受驾驶舱结构或最小飞行机组成员衣着的干扰;
d) 各台发动机使用同样的动力装置操纵器件时,操纵器件的位置安排应能防止混淆各自控制的发动机;
e) 襟翼和其他辅助升力装置的操纵器件应设在操纵台的上部,油门杆之后,对准或右偏于操纵台中心线并在起落架操纵器件之后至少 254mm;
f) 起落架操纵器件应设在油门杆之前,并且应使每个驾驶员在就座并系紧安全带和肩带(如果装有)后可以操作;
g) 操纵手柄应设计成 CCAR-25-R4 §25.781 规定的形状,这些手柄应是同色的,而且颜色与其他用途的操纵手柄和周围驾驶舱的颜色有鲜明的对比;
h) 如要求有飞行工程师作为(按 CCAR-25-R4 §25.1523 规定的)最小飞行机组成员,则飞机上应设有飞行工程师工作位置,其部位和安排能使飞行机组成员有效地各行其职而互不干扰。
注:a)~h)与 CCAR-25-R4 §25.777 一致。
4.9 照明
照明要求如下:
a) 所有驾驶舱区域照明都应是白色的;
b) 应提供仪表和操纵台的整体照明;
c) 从夜间、强烈阳光的天气条件下,所有的操纵器件、仪表、指示器和信号器照明应允许它们有足够的可视度并且可以调暗;
d) 空勤机组成员需要的每一块主仪表板、中央仪表板和操纵台应采用亮度可调的泛光面板照明,空勤机组成员每一要求的位置应安装可调的地图照明灯;
e) 驾驶舱内一般照明应是亮度可调节的和开关 ON/OFF 控制的;
f) 在每个位置(包括观察员)应设置一盏可拆卸转动的通用灯;
g) 应防止驾驶员在判读仪表和仪表上的专门符号时,出现的阴影、眩光和反射的干扰;
h) 飞机在空中或地面工作时,外界或内部产生在窗玻璃上的光反射不得影响飞机的安全操纵;
i) 驾驶舱内信号显示器应设置调暗装置和测试手段;
j) 驾驶舱正常出入通道的台阶应有照明;
k) 安排空勤机组成员位置处的照明,应尽量减少与相邻空勤机组成员位置的干扰;
l) 所有在空中要使用的标牌应整体照明;
m) 应设置位于正驾驶员眼睛参考点前面的显示器自动调节亮度的装置;
n) 当备用电源工作时,应向必要的仪表和操纵器件提供照明。
注:c)、g)与 CCAR-25-R4 §25.1381 一致;h)与 CCAR-25-R4 §25.773(a)(2)一致。
4.10 应急设施
应急设施要求如下:
a) 对于旅客应急出口与飞行机组区的靠近程度不能为飞行机组撤离提供方便和易于接近的措施的飞机,以及客座量大于 20 座的所有飞机,飞行机组应急出口应设置在飞行机组区;
b) 每个出口应足够大,其位置应能使机组迅速撤离,除至少为 482mm ×508mm 的矩形无障碍出口外,其他尺寸和形状的出口,只有通过一名典型的飞行机组成员向适航当局圆满地演示了出口的实用性后方可采用;
c) 驾驶舱应设置应急撤离辅助设施(如绳索、应急斧等),并要便于应急时取出。
注:a)、b)与 CCAR-25-R4 §25.807 一致。
4.11 其他设施
驾驶舱应布置和安装的其他设施包括:
a) 遮光板(每个驾驶员位置);
b) 可卸或易处理的废物箱;
c) 备用灯泡储藏箱;
d) 话筒;
e) 检查表夹;
f) 地图存放袋;
g) 头戴耳机;
h) 氧气面罩;
i) 防烟目镜;
j) 灭火瓶;
k) 救生衣储存箱等。
5 验证
5.1 仿真
驾驶舱布局及设备按飞机型号进行三维设计,按标准人体样板进行仿真操纵、检查人体样板活动空间、运动干涉情况、应急出口开启、通风窗开启与关闭、设备的可达性、维修性等。
5.2 样机
应设计和制造含有驾驶舱的样机,驾驶舱的布置,尤其是驾驶人员位置,也应进行适当而有效的验证。请用户和驾驶员在驾驶舱模拟飞机操纵,检查视界、基本布局尺寸、舱内空间及环境、人机工效、操纵的可达性、应急出口撤离、照明等,给出评价。
通过样机验证驾驶舱是否根据飞机的总体指标去规划并协调飞机的操纵/控制、通信和导航等机载系统设备的布局和布置,使驾驶员不感到疲劳的状态下,迅速、准确的获取各种反映飞机工况的视觉、听觉和触觉信号,并按需做出正确无误的操纵、控制指令,以完成飞行任务。
5.3 适航验证
5.3.1 原则
驾驶舱的适航验证应符合 AP-21-AA-2011-03-R4 程序规定,按型号飞机适航验证计划和要求来进行。设计和制造部门应准备所有的文件(设计数据集、安装调整技术条件、计算报告、试验报告、试验大纲、制造方法等),并按要求提交飞机型号的适航审查部门。
5.3.2 适航要求
驾驶舱总体布局符合 CCAR-25-R4 §25.777 的(a)、(c)、(d)和(e)条款;同时符合 CCAR-25 -R4 §25.772、§25.773、§25.775、§25.777、§25.779、§25.781~§25.833、§25.1309、 §25.1381、§25.1443、§25.1447、§25.1523 等条款中相关部分要求。
按适航部门认可的适航审定计划完成相关的适航验证工作。